bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

Ερωτευμένος με το σκοτάδι

Αν δεις αυτοκίνητο σε αυτόν τον δρόμο», με προειδοποίησε ο Τάιλερ Νόρντγκρεν, «μην κοιτάς τους προβολείς. Θα καταστρέψει τη νυχτερινή σας όραση για 2 ώρες." Ο Νόρντγκρεν κι εγώ είχαμε στήσει τις σκηνές μας κάτω από το μέτωπο του όρους Γουίτνεϊ στους λόφους της Αλαμπάμα, ένα χωράφι με ογκόλιθους κοντά στην Κοιλάδα του Θανάτου. Παρακολουθήσαμε να νυχτώνει, και στον νυχτερινό ορίζοντα, ο ουρανός ήταν διάτρητος από αστέρια και διάτρητος από τον Γαλαξία. Ή, για να το θέσω με κατά προσέγγιση επιστημονικούς όρους, ήταν πιθανώς ένα 3 στην κλίμακα Bortle, η αριθμητική μέτρηση 9 επιπέδων της φωτεινότητας του νυχτερινού ουρανού.

Ακόμα κι έτσι, μπορούσαμε να δούμε θόλους θολού φωτός από 200 μίλια νότια στο Λος Άντζελες και 250 μίλια ανατολικά στο Λας Βέγκας. Αυτή η καταπατητική αστική λάμψη ήταν σαν το highlighter που εφιστούσε την προσοχή στο θέμα που ήθελε να μου παρουσιάσει ο Nordgren, ένας προφήτης του οποίου η αιτία είναι η φωτορύπανση.

«Χάνουμε τα αστέρια», μου είπε ο 45χρονος αστρονόμος. «Σκεφτείτε το ως εξής:Για 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, η Γη ήταν ένας πλανήτης με μια μέρα και μια νύχτα. Από τότε που εφευρέθηκε ο λαμπτήρας ηλεκτρικού φωτός, σταδιακά φωτίζουμε τη νύχτα και το έχουμε ξεφορτωθεί. Τώρα το 99 τοις εκατό του πληθυσμού ζει κάτω από έναν ουρανό γεμάτο φωτορύπανση.»

Ο Nordgren είναι μια συμπαθητική, ελκυστική και αξιοπρόσεκτη Κασσάνδρα, μια ενθουσιώδης και υπομονετική δασκάλα που αγαπά το μάθημά του και θέλει να το αγαπήσετε κι εσείς. Αυτά τα χαρακτηριστικά, μαζί με ένα βιβλίο για λαϊκό κοινό, Stars Above, Earth Below, A Guide to Astronomy in the National Parks , τον έχουν ωθήσει στο επίκεντρο μιας μικρής αλλά παθιασμένης κίνησης για τη διατήρηση του φυσικού νυχτερινού ουρανού. Όταν δεν δίνει διαλέξεις στο Πανεπιστήμιο του Redlands, ένα κολέγιο φιλελεύθερων τεχνών στην Καλιφόρνια, ο Nordgren είναι ένας περιζήτητος πλανόδιος ιεροκήρυκας που σκοπεύει να αποκαλύψει στους ανθρώπους τα αστέρια που, σχεδόν παντού, έχουν χάσει τα μάτια τους.

Σχεδόν ολόκληρο το ανατολικό μισό των Ηνωμένων Πολιτειών, η Δυτική Ακτή και σχεδόν κάθε μέρος με αεροδρόμιο αρκετά μεγάλο για να δέχεται εμπορικά αεροσκάφη, είναι πολύ φωτισμένα για να έχουν καλή θέα των αστεριών. Το φαινόμενο απεικονίζεται από τον Πρώτο Παγκόσμιο Άτλαντα Φωτεινότητας Τεχνητού Νυχτερινού Ουρανού. Βασισμένο σε εικόνες από διαστημόπλοια της Γης το 1997, δείχνει ένα φάσμα από μαύρο, που αντιπροσωπεύει τον φυσικό νυχτερινό ουρανό, έως ροζ, στο οποίο το τεχνητό φως διαγράφει αποτελεσματικά οποιαδήποτε άποψη των αστεριών. Το πράσινο είναι το σημείο όπου χάνετε την ορατότητα του Γαλαξία. Ο χάρτης των συνεχόμενων 48 πολιτειών —και μεγάλου μέρους της Ευρώπης— μοιάζει με οθόνη βιντεοπαιχνιδιών που δείχνει βομβαρδισμό με χαλί, ενώ ο χάρτης με ένα παφλασμό πράσινου, κίτρινου, κόκκινου και ροζ.

Για περίπου τις δύο τελευταίες δεκαετίες, τουλάχιστον τα δύο τρίτα του πληθυσμού των ΗΠΑ δεν μπορούσαν να δουν καθόλου τον Γαλαξία μας και θα χειροτερέψει πριν βελτιωθεί. Η αυγή του φωτισμού με δίοδο εκπομπής φωτός (LED) αναμένεται να μειώσει σημαντικά το κόστος και να τονώσει την κατανάλωση. Επιπλέον, ο φωτισμός LED παράγει φως με πιο μπλε χυτό, το οποίο διασκορπίζεται πιο αποτελεσματικά από την ατμόσφαιρα. "Αυτό έχει τη δυνατότητα να είναι το καρφί στο φέρετρο για να δεις αστέρια στις περισσότερες κοινότητες", μου λέει ο Nordgren.

Ο Νόρντγκρεν φοράει τα μαλλιά του σε στιλ αξιωματικού του ναυτικού, κουρεμένα στα πλάγια, και αντιλαμβάνομαι ότι μάλλον μοιάζει πολύ με το αγόρι που ήταν κάποτε, που είχε σκοπό να γίνει αστροναύτης. Η κακή όραση τον ανάγκασε να συμβιβαστεί με το να γίνει απλός αστρονόμος. Έγραψε τη διδακτορική του διατριβή στο Cornell σχετικά με τη σκοτεινή ύλη στους σπειροειδείς γαλαξίες, αποφοιτώντας το 1997. Ο Carl Sagan, του οποίου η δημοφιλής τηλεοπτική σειρά Cosmos είχε εμπνεύσει τον Nordgren για αρχή, ήταν εκεί εκείνη τη στιγμή, και ο Nordgren εξακολουθεί να λυπάται που όποτε βρισκόταν μπροστά στο είδωλό του θα έχανε την ικανότητά του να ομιλεί. Δεν μπορούσε καν να βρει το θάρρος να συστηθεί, και όταν τελικά το έκανε, ο Σάγκαν είχε πει:«Ξέρω ποιος είσαι».

Το θέμα της φωτορύπανσης εμφανίστηκε για πρώτη φορά το 1992 όταν ο Nordgren πήγε στο Παρατηρητήριο Palomar της Cal Tech κοντά στο Σαν Ντιέγκο. Εκείνη την εποχή είχε το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο στον κόσμο. Ήδη, όμως, η νυχτερινή λάμψη από τη γύρω περιοχή ανάγκαζε τους αστρονόμους να πάνε αλλού.

«Το 2005, επέστρεψα στο Palomar για να δουλέψω στο Adaptive Optics, κοιτάζοντας τα σύννεφα καταιγίδας που κινούνται στην κορυφή του Ουρανού και του Ποσειδώνα, και ήταν πραγματικά ένα σοκ», θυμάται ο Nordgren. Γιγαντιαία στέγαση, καζίνο, θέρετρα. Το ’92, λέγατε, «Κοίτα πόσο κακό είναι αυτό!» Μετά το ’05 ήμασταν απλώς ένα νησί σε μια θάλασσα από φώτα.»

Η φωτορύπανση απειλούσε να ρίξει την αυλαία της μελλοντικής έρευνας για τους αστρονόμους, είπε ο Nordgren, καθιστώντας τα υπάρχοντα παρατηρητήρια άχρηστα και τις προσπάθειες κατασκευής νέων στις ΗΠΑ πιο δύσκολες καθώς έπρεπε να κατασκευαστούν σε μέρη που έβαζαν τους αστρονόμους σε σύγκρουση με περιβαλλοντολόγους και ιθαγενείς Αμερικανοί.

Το πρόβλημα της φωτορύπανσης αυξήθηκε σημαντικά κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που ήταν, χάρη στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, μια χρυσή εποχή στην αστρονομία. Το Hubble μπήκε σε τροχιά το 1990 και έστειλε εικόνες του διαστήματος, χωρίς οπίσθιο φωτισμό, που θα έκαναν το κεφάλι του Γαλιλαίου να περιστρέφεται. Αλλά το Hubble, παρά τα θαύματά του, μπέρδεψε κάπως το θέμα, οδηγώντας τους ανθρώπους να υποθέσουν ότι η αστρονομία θα προχωρούσε με ταχύτητα ακόμη και αν οι αστρονόμοι έδειχναν σε θέσεις με εμπόδια θέασης. Το πρόβλημα είναι ότι το Hubble δεν είναι βιώσιμο. Το κόστος του είναι, όπως λες, αστρονομικό. Απαιτούνται αποστολές διαστημικών λεωφορείων για να διατηρηθούν, και δεν υπάρχουν άλλες από αυτές, οπότε το Hubble θα φύγει σε λίγα χρόνια. Το επόμενο έργο που θα το αντικαταστήσει είναι εκτός προϋπολογισμού και πολύ πίσω από το χρονοδιάγραμμα. Η μακροπρόθεσμη λύση θα βασίζεται σε επίγεια παρατηρητήρια.

Η εύρεση θέσεων για να τα τοποθετήσετε, ωστόσο, δεν είναι εύκολη. Καθώς οι αστρονόμοι χάνουν τη λειτουργικότητα των υπαρχόντων παρατηρητηρίων λόγω φωτορύπανσης και μετακινούνται σε μέρη όπως το όρος Graham στην Αριζόνα και το Mauna Kea, η τοποθεσία του W.M. Το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη, τους έχουν διαμαρτυρηθεί, μηνύσεις και τους έκαναν να νιώθουν σαν απρόβλεπτοι εισβολείς, καταστροφείς του περιβάλλοντος και βεβηλωτές ιερών χώρων. Τα πραγματικά φιλόδοξα έργα παρατηρητηρίου, επομένως, φαίνονται στο εξωτερικό. Όταν το Τηλεσκόπιο Τετραγωνικής Συστοιχίας Χιλιόμετρων ήρθε για προσφορά, μια διαδικασία όπως η φιλοξενία των Ολυμπιακών Αγώνων, οι ΗΠΑ δεν συμμετείχαν στον αγώνα. Τα ξένα παρατηρητήρια φέρνουν μαζί τους ανησυχίες για μακροπρόθεσμη πολιτική σταθερότητα.

Το ζήτημα της φωτορύπανσης έπιασε τον Nordgren. Όπως και ο Sagan, αποφάσισε ότι η εκπαίδευση του κοινού ήταν το κλειδί. Όταν πήρε το πρώτο του σάββατο το 2007-2008, αποφάσισε ότι θα περνούσε τον χρόνο που συνήθως προοριζόταν για εργαστηριακές εργασίες και γράφοντας για να ταξιδέψει σε εθνικά πάρκα για να δώσει ομιλίες. Γνώριζε εκ πείρας πώς οι επισκέπτες των εθνικών πάρκων ήθελαν να επανασυνδεθούν με τα αστέρια από πάνω. Αλλά σχεδόν όλα τα προγράμματα των εθνικών πάρκων αφορούσαν πράγματα στη γη. Ήθελε να υπενθυμίσει στους επισκέπτες ότι τα πάρκα, ως τα τελευταία καταφύγια της φυσικής νύχτας, αφορούσαν και τους ουρανούς. Αφιέρωσε τρεις εβδομάδες σε κάθε ένα από τα δώδεκα μέρη, μεταξύ των οποίων το Εθνικό Πάρκο Rocky Mountain, το Grand Tetons, το Glacier, το Acadia και το Great Basin.

«Ήμουν απρόθυμος να πω σε άλλους αστρονόμους τι ήθελα να κάνω», είπε. «Υπάρχει μια άποψη ότι οι αστρονόμοι πρέπει να βρίσκονται σε παρατηρητήρια. Θυμάμαι έναν τύπο στο Cornell που έλεγε, «Tyler, αν κάνεις εκπαίδευση, σπαταλάς το διδακτορικό σου». . «Αλλά ο Καρλ ήταν καλός επιστήμονας», είπε ο Νόρντγκρεν. Και όταν ο Nordgren μοιράστηκε τα σχέδιά του, έτυχε θερμής υποδοχής. «Μερικοί άνθρωποι είπαν:«Μακάρι να το είχα σκεφτεί αυτό!» Οι ίδιοι οι φύλακες του πάρκου ήταν ως επί το πλείστον πολύ δεκτικοί, με ορισμένες εξαιρέσεις.

«Υπήρχαν κάποιοι που δεν είχαν ιδέα τι να κάνουν με αυτό που έκανα», είπε. «Θυμάμαι τους ανθρώπους στα Great Smoky Mountains, όταν είπα ότι ήθελα να δουλέψω με την αστρονομία και τους νυχτερινούς ουρανούς, ο δασοφύλακας είπε, «Το λέμε «The Great Smokies». Δεν κάνουμε πολλή αστρονομία εδώ.» Εκείνος. ήταν μπερδεμένος. Και μετά θα συναντούσα ανθρώπους στη διοίκηση για τους οποίους ήταν δουλειά 9-προς-5. Όταν σκοτείνιασε, πήγαν σπίτι τους, έτσι δεν είδαν ποτέ από κοντά τα προγράμματα του νυχτερινού ουρανού, και αυτό ήταν το 2007-2008, όταν οι προϋπολογισμοί ήταν πολύ περιορισμένοι.”

Εκτός από το πρόγραμμα σπουδών του για νυχτερινούς ουρανούς, ο Nordgren δημιούργησε ένα πρόγραμμα τέχνης που ονομάζεται See the Milky Way. Συνεχίζεται για πέντε χρόνια, με σχέδια αφίσας για 30 πάρκα, μνημεία και καταφύγια σκοτεινού ουρανού.

Η οδύσσεια των εθνικών πάρκων οδήγησε επίσης στο Stars Above, Earth Below , ο οδηγός του, ο οποίος, αν και εξαντλήθηκε σε σχετικά μέτρια πρώτη εκτύπωση 3.000 αντιτύπων και πωλείται τώρα μέσω εκτύπωσης κατ' απαίτηση, βρήκε ένα διαρκές και πιστό κοινό μεταξύ των rangers.

Μία από αυτές ήταν η Kelly Carroll, δασοφύλακας των Εθνικών Πάρκων στο Great Basin. Κάλεσε τον Νόρντγκρεν να συμμετάσχει στο ετήσιο φεστιβάλ αστρονομίας που οργάνωσε και αμέσως κέρδισε.

«Κάθε τόσο έρχεται ένας επιστήμονας που ξέρει πώς να μιλήσει για την επιστήμη στο ευρύ κοινό», μου είπε ο Κάρολ. «Ο Τάιλερ έχει έναν τρόπο να μιλάει για τη φωτορύπανση και την αισθητική του θέματος. Βοηθά να γίνει η σύνδεση του τι σημαίνει για εμάς να χάνουμε τους νυχτερινούς ουρανούς ως ανθρώπινα όντα.»

Ο Κάρολ, ο οποίος ήταν γεωλόγος στο Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ πριν ενταχθεί στην Υπηρεσία Εθνικών Πάρκων, μου είπε ότι η ανάγκη για κάποιον σαν τον Νόρντγκρεν είναι μεγάλη. Οι άνθρωποι μόλις και μετά βίας αντιλαμβάνονται ότι «μας αφαιρέθηκε ένα απίστευτο μέρος της ανθρωπιάς μας, αλλά ήταν τόσο σταδιακό που δεν αισθάνονται την απώλεια», είπε.

Οι Rangers λένε στον Nordgren ότι τα νυχτερινά προγράμματα έχουν μεγαλύτερη προσέλευση από όλα τα άλλα προγράμματα μαζί. Μια μεγάλη ιστορία επιτυχίας είναι το Εθνικό Πάρκο Great Basin το οποίο, το 2009, πραγματοποίησε τρία προγράμματα νυχτερινών ουρανών που προσέλκυσαν 300 άτομα. Την επόμενη χρονιά έκαναν 20 που είχαν καλές επισκέψεις, οπότε το καθιέρωσαν ως κύρια προσφορά. Έκτοτε, η παρουσία κατά τη διάρκεια της νύχτας έχει αυξηθεί σε περίπου 9.000 ετησίως. Και ενώ τα παραδοσιακά ημερήσια προγράμματα έχουν κατά μέσο όρο περίπου 25 έως 30 άτομα, τα προγράμματα αστρονομίας, τα οποία είναι κυρίως ερμηνευτικά προγράμματα για νυχτερινούς ουρανούς, συνήθως έχουν 150 έως 175 άτομα.

«Η πρώτη φορά που οι άνθρωποι βγαίνουν για σκοτεινούς ουρανούς και έχουμε Bortle Class 1 και 2 εδώ, τους επηρεάζει βαθιά», είπε ο Carroll. «Έχουν ξετρελαθεί. Η σύνδεση με τα αστέρια είναι μέσα σε όλους μας, αλλά έχει απομακρυνθεί.»

Ο Christian Luginbuhl, ένας αστρονόμος που εργάστηκε με τον Nordgren στο Ναυτικό Παρατηρητήριο Flagstaff Station, μου εξηγεί ότι ο Tyler βοηθά τους συμμετέχοντες να κατανοήσουν την πολιτιστική αξία του νυχτερινού ουρανού. «Είναι επίσης ένα κοινό πράγμα που έχει όλη η ανθρωπότητα», μου λέει. «Είναι ο ίδιος ουρανός στη Σαχάρα με τη Φιλαδέλφεια. Είναι επίσης ο ίδιος ουρανός που κοίταζαν οι ιθαγενείς της Αμερικής πριν από 10.000 χρόνια. Οι άνθρωποι σκέφτονται τη φωτορύπανση ως ανησυχία των αστρονόμων, αλλά ο Tyler βοηθά στην καθιέρωση αυτής της ευρείας αξίας, ότι έχει σημασία για όλους."

Εκπαίδευσα τα μάτια μου κατευθείαν προς τα πάνω, στο ζενίθ, και εγκαταστάθηκα καθώς ο Nordgren χρησιμοποίησε έναν δείκτη λέιζερ για να εξηγήσει τι μπορούσαμε να δούμε στον νυχτερινό ουρανό:γιγάντια σύννεφα διαστρικής σκόνης και λοφία από εξατμισμένα συντρίμμια, μερικά στο μέγεθος της Γης. Μίλησε για την επιφάνεια του Τιτάνα, ένα φεγγάρι του Κρόνου με χαρακτηριστικά που μοιάζουν με τη Γη, όπου κάτω από ένα νεφελώδες πορτοκαλί στρώμα όλα μοιάζουν με τη Χώρα των 10.000 λιμνών της Μινεσότα, με φράκταλ ακτές και παγωμένο μεθάνιο να βρέχει από τον ουρανό.

«Είμαστε 25.000 έτη φωτός από το κέντρο του γαλαξία», είπε ο Nordgren. "Βρισκόμαστε στο περιθώριο του γαλαξία μας."

«Τι είναι 25.000 έτη φωτός προς την άλλη κατεύθυνση;» Ρώτησα.

"Τότε θα ήσουν σε μια διαγαλαξιακή περιοχή."

"Πώς θα ήταν αν το προχωρούσες;"

"Τίποτα. Δεν θα ήταν τίποτα."

«Μα τι είναι τίποτα;» Είπα. "Δεν μπορεί να υπάρχει τίποτα."

Εξέτασε το θέμα. «Κανείς δεν ξέρει», είπε. «Υποθέτω ότι θα ήταν σαν να βρίσκομαι σε μια μελανώδη μαυρίλα. Δεν ξέρω αν θα είχατε την αντίληψη της μετακίνησης. Θα έβλεπες σαν έξι αστέρια. Ξέρεις πώς θα ήταν; Θα ήταν σαν να βρίσκομαι στο Λος Άντζελες.»

Εννοούσε έναν νυχτερινό ουρανό στο Λος Άντζελες.

Αφιερώνουμε λίγο χρόνο τραβώντας φωτογραφίες, ασχολούμαστε με τις ρυθμίσεις της κάμερας, ένα μάθημα λήψης στο σκοτάδι για να ενισχύσουμε το σύντομο μάθημά μου στην υπαίθρια αστρονομία. «Την τελευταία δεκαετία υπήρξε μια επανάσταση στη φωτογραφία», μου λέει ο Nordgren. «Όλοι έχουν μια κάμερα τώρα. Στη δεκαετία του 1950, ο Ansel Adams πήγε να φωτογραφίσει τα εθνικά πάρκα. Κάποιοι πιστεύουν ότι αυτό ξεκίνησε το σύγχρονο περιβαλλοντικό κίνημα. Είμαστε πάλι εκεί. Οι άνθρωποι μένουν τόσο έκπληκτοι όταν βλέπουν τις φωτογραφίες του νυχτερινού ουρανού που νομίζουν ότι είναι ψεύτικες. Ίσως αυτό να είναι η ώθηση ενός περιβαλλοντικού κινήματος νυχτερινού ουρανού.»

Μετά από μια κρύα αλλά ευχάριστη νύχτα δίπλα στο όρος Whitney, η θέα κοντά στην αυγή ήταν υπέροχη, η γαλάζια νύχτα από πάνω έλαμψε σε ένα σπρέι χρωμάτων στον ορίζοντα. Δεν ήταν, όμως, η ανατολή του ηλίου που το θεώρησα. Ήταν Ζωδιακό φως, ή ψεύτικη αυγή. Η ομορφιά μιας ζωής στην αστρονομία, τουλάχιστον όπως περιγράφεται από τον Nordgren, είναι ότι κάθε στιγμή, φαίνεται, είναι ένα φαινόμενο που περιγράφεται με τρόπο που είναι και ακριβής και όμορφος στην περιγραφή της.

«Αυτό που βλέπετε», εξήγησε ο Nordgren, «είναι ότι στο επίπεδο του ηλιακού μας συστήματος, στο δίσκο οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο, υπάρχουν κόκκοι σκόνης που επιπλέουν εκεί, στο ίδιο επίπεδο. Αυτοί οι κόκκοι σκόνης αντανακλούν και διασκορπίζουν το ηλιακό φως. Είναι ακριβώς όπως η ηλιαχτίδα που θα έβλεπες στο σπίτι σου."

Πρωινή δόξα.

«Τα αστέρια είναι ακόμα εκεί έξω», μου είπε ο Nordgren. "Απλώς περιμένουν να δώσουμε ξανά προσοχή."

Ο Todd Pitock έχει γράψει για Discover, The Atlantic και Οι New York Times, μεταξύ άλλων.


Το JWST βλέπει τη σύγκρουση γαλαξιών που προκαλεί θεαματική έκρηξη σχηματισμού αστεριών

Όταν οι γαλαξίες συγχωνεύονται, τα βαρυτικά πεδία μπορούν να αναδεύσουν αέρια, επιταχύνοντας δραματικά το σχηματισμό άστρων. Το τελικό αποτέλεσμα είναι γνωστό ως γαλαξίας με αστερίες και το JWST έχει στρέψει το δυνατό του βλέμμα σε ένα από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα, τον IC 1623, γνωστό και ως

23 από τις πιο όμορφες φωτογραφίες γαλαξιών της NASA

1 IC 3639 Αυτός ο ζωηρός ιώδης γαλαξίας είναι γεμάτος με σκόνη και αέριο που θολώνει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον πυρήνα του. 2 NGC 7331 Το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra τράβηξε αυτή την ασυνήθιστη φωτογραφία του σπειροειδούς γαλαξία NGC 7331, δείχνοντας κόκκινο, πράσινο και μπλε χρώματα γι

Κάντε το εικονικό μας ταξίδι στον Άρη

Υπάρχει ένας εκπληκτικός φυσικός ρυθμός στην επίσκεψη σε άλλους κόσμους. Εάν καθίσετε με μολύβι, χαρτί και αρκετή ικανότητα για τροχιακή δυναμική, σύντομα θα ανακαλύψετε ότι οι πιο εύκολες, πιο αποτελεσματικές τροχιές για να μας μεταφέρουν από τη Γη σε ένα μέρος όπως ο Άρης περιλαμβάνουν μεγάλα ελλε