Το Κβαντικό Εργαστήριο της NASA στον Διαστημικό Σταθμό αναβαθμίζεται σε ψυχρές συνθήκες. Οι αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό έχουν θέσει σε λειτουργία το πρόσφατα αναβαθμισμένο Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου της NASA, μια μοναδική εγκατάσταση που έχει σχεδιαστεί για να βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες εξερευνούν τις θεμελιώδεις λειτουργίες της ύλης και αναπτύσσουν νέες κβαντικές τεχνολογίες. Αξιοποιώντας το μοναδικό περιβάλλον της μικροβαρύτητας στο διάστημα, το εργαστήριο μπορεί να επιτύχει πρωτοποριακή επιστήμη που είναι αδύνατο να εφαρμοστεί οπουδήποτε αλλού.Η κβαντική επιστήμη είναι η μελέτη της ύλης στις μικρότερες κλίμακες, όπως άτομα, ηλεκτρόνια και μεμονωμένα σωματίδια φωτός. Ενώ είναι εύκολο να φανταστούμε τα άτομα ως μπάλες μπιλιάρδου που αναπηδούν η μία πάνω στην άλλη, εμφανίζουν επίσης κυματοειδή συμπεριφορά, μπορούν να υπάρχουν ταυτόχρονα σε δύο μέρη ταυτόχρονα και μπορεί ακόμη και να διέρχονται το ένα μέσα από το άλλο.Με μέγεθος περίπου όσο ένα μίνι ψυγείο και λειτουργώντας από τη Γη, το Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου ψύχει άτομα σε θερμοκρασίες κάτω από τους μείον 459 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 237 βαθμούς Κελσίου). Σε αυτό το ακραίο κρύο, λίγο πάνω από το απόλυτο μηδέν, τα άτομα σχηματίζουν ένα μεγάλο κβαντικό αντικείμενο που ονομάζεται συμπύκνωμα Bose-Einstein, ή BEC, μια συλλογή κυμάτων ύλης που αποτελεί μια πέμπτη κατάσταση της ύλης πέρα από τα στερεά, τα υγρά, τα αέρια και το πλάσμα. Αυτό το αντικείμενο ακολουθεί τους κανόνες της κβαντομηχανικής παρά το γεγονός ότι είναι πολύ μεγαλύτερο από τα υποατομικά σωματίδια, και η μικροβαρύτητα της χαμηλής τροχιάς της Γης βοηθά τα κύματα να γίνουν ακόμη μεγαλύτερα.«Στις πιο χαμηλές θερμοκρασίες, η ύλη συμπεριφέρεται δραστικά διαφορετικά από οτιδήποτε έχουμε βιώσει», δήλωσε ο Jason Williams, επιστήμονας του έργου για το Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA στη Νότια Καλιφόρνια, το οποίο κατασκεύασε την εγκατάσταση. «Η κυματοειδής φύση της ύλης κυριαρχεί και η υπερψυχρή ύλη μπορεί να συμπεριφερθεί με τρόπους που δεν είναι μόνο απροσδόκητοι, αλλά που επιτρέπουν επίσης εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις του χρόνου, της βαρύτητας και της κίνησης. Το εργαστήριο διαθέτει πολλά εργαλεία - ειδικά με αυτήν την τελευταία αναβάθμιση - που μας επιτρέπουν να διερευνήσουμε τη φύση του σύμπαντος».Το έργο υποστηρίζει πέντε διεθνείς ομάδες που μελετούν τη θεμελιώδη φυσική. Επίσης, δοκιμάζει την ετοιμότητα για το διάστημα κβαντικών εργαλείων που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν μελλοντικές αποστολές επιστήμης της Γης και εξερεύνησης του διαστήματος. Πώς λειτουργεί Η καρδιά του Εργαστηρίου Ψυχρού Ατόμου είναι ένα πολύπλοκο σύνολο οργάνων που ονομάζεται επιστημονική ενότητα. Μια αναβαθμισμένη ενότητα εκτοξεύτηκε στις 11 Απριλίου στο πλαίσιο μιας αποστολής Εμπορικών Υπηρεσιών Επαναεφοδιασμού στον διαστημικό σταθμό , επιτρέποντας νέα είδη πειραμάτων.Για κάθε πείραμα, μια λωρίδα μεταλλικού ρουβιδίου ή καλίου θερμαίνεται έως και στους 400°C — αρκετά υψηλή θερμοκρασία για να σχηματίσει ένα αέριο μέσα στον θάλαμο κενού της εγκατάστασης. Στη συνέχεια, λέιζερ συντονισμένα σε συγκεκριμένες συχνότητες εκτοξεύονται στο αέριο, αποστραγγίζοντας την ενέργεια από αυτά τα άτομα και ψύχοντάς τα επιβραδύνοντάς τα. Μόλις αυτό το αέριο ολοκληρώσει το στάδιο ψύξης με λέιζερ, μια μαγνητική παγίδα συλλαμβάνει και συγκρατεί το αέριο στη θέση του. Μέσω μιας σειράς πολύπλοκων τεχνικών, το εργαστήριο μειώνει περαιτέρω την ενέργεια ενός νέφους ατόμων, φέρνοντάς το κοντά σε ακινησία και μεγιστοποιώντας τον χρόνο του σε μικροβαρύτητα.Ενώ υπάρχουν εγκαταστάσεις για τη μελέτη υπερψυχρών αερίων στη Γη, το Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου μπορεί να μελετήσει κβαντικά αέρια σε μικροβαρύτητα για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα και σε ακόμη χαμηλότερες θερμοκρασίες. Η διεξαγωγή αυτών των πειραμάτων σε χαμηλή βαρύτητα επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν μεγαλύτερα κβαντικά κύματα που αλληλεπιδρούν επίσης για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα με τη βαρύτητα. Για να αξιοποιήσει αυτά τα οφέλη, το Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου ουσιαστικά συρρικνώνει ένα εργαστήριο ατομικής φυσικής, συνήθως στο μέγεθος ενός ολόκληρου δωματίου γεμάτου με λέιζερ και επιτραπέζιους καθρέφτες, ώστε να χωράει μέσα σε μια βάση πειραμάτων στον διαστημικό σταθμό.«Ως το πρώτο έργο για τη δημιουργία συμπυκνωμάτων Bose-Einstein σε τροχιά, αποδεικνύουμε ότι μπορούμε να κάνουμε την κβαντική τεχνολογία να λειτουργεί αξιόπιστα στο διάστημα», δήλωσε ο Ethan Elliott, αναπληρωτής επιστήμονας έργου για το Cold Atom Lab στο JPL. «Τον προηγούμενο αιώνα, υπήρξε μια κβαντική επανάσταση που οδήγησε σε λέιζερ, κινητά τηλέφωνα και μαγνητικές τομογραφίες για ιατρική απεικόνιση. Εκτελούμε κβαντική 2.0 - άμεσο χειρισμό μεγάλων κβαντικών καταστάσεων - και ελπίζουμε για παρόμοια κέρδη στην κβαντική τεχνολογία προωθώντας αυτήν την επιστήμη σε τροχιά».Η τελευταία αναβάθμιση είναι η τέταρτη από τότε που το Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου έφτασε στον διαστημικό σταθμό το 2018. Οι βασικές βελτιώσεις περιλαμβάνουν μια νέας σχεδίασης μαγνητική παγίδα που αλλάζει το σχήμα των κβαντικών νεφών αερίου, επιτρέποντας στους επιστήμονες να δοκιμάσουν διαφορετικές ιδιότητες που σχετίζονται με τα άτομά τους. Η αναβάθμιση περιλαμβάνει επίσης επανασχεδιασμένες μεταλλικές λωρίδες που λειτουργούν ως πηγές για αυτά τα νέφη αερίου.«Είναι το πιο κοντινό πράγμα που έχουμε στον έλεγχο των ορίων του κβαντικού κόσμου», δήλωσε ο Kamal Oudrhiri, διευθυντής έργου του Εργαστηρίου Cold Atom στο JPL, αναφερόμενος σε αυτές τις χαμηλές θερμοκρασίες. «Αυτή η νέα αναβάθμιση ωθεί αυτό το όριο ακόμη περισσότερο».Η αναβάθμιση, πρόσθεσε ο Oudrhiri, «καταδεικνύει την ικανότητα της NASA να διατηρήσει την ηγετική θέση των ΗΠΑ στις κβαντικές τεχνολογίες που βασίζονται στο διάστημα, ενώ παράλληλα ωριμάζει τα μελλοντικά κβαντικά όργανα, όπως τα συμβολόμετρα ύλης-κύματος για θεμελιώδεις αποστολές φυσικής, εντοπισμό θέσης, πλοήγηση, χρονισμό και ανίχνευση βαρύτητας της Γης, της Σελήνης και πέραν αυτής». Περισσότερα για το Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου Υπό τη διαχείριση του Caltech στην Πασαντίνα, το JPL σχεδίασε, κατασκεύασε και λειτουργεί το Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου, το οποίο χρηματοδοτείται από το τμήμα Βιολογικών και Φυσικών Επιστημών της Διεύθυνσης Επιστημονικών Αποστολών της NASA στα κεντρικά γραφεία του οργανισμού στην Ουάσινγκτον. Το τμήμα πρωτοπορεί στις επιστημονικές ανακαλύψεις και επιτρέπει την εξερεύνηση χρησιμοποιώντας διαστημικά περιβάλλοντα για τη διεξαγωγή ερευνών που δεν είναι δυνατές στη Γη. Η μελέτη βιολογικών και φυσικών φαινομένων υπό ακραίες συνθήκες επιτρέπει στους ερευνητές να προωθήσουν τις βασικές επιστημονικές γνώσεις που απαιτούνται για να πάνε πιο μακριά και να παραμείνουν περισσότερο στο διάστημα, ωφελώντας παράλληλα τη ζωή στη Γη.  Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το Cold Atom Lab, επισκεφθείτε τη διεύθυνση: https://nasa.gov/cold-atom-laboratory/ Η αστροναύτης Τζέσικα Μέιρ επιθεωρεί οπτικές ίνες κατά την εγκατάσταση ενημερώσεων υλικού στο Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου (COL) της NASA, ή CAL, στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό στις 8 Μαΐου 2026. Με μέγεθος περίπου όσο ένα μίνι ψυγείο, το CAL επιτρέπει στους ερευνητές να εξερευνήσουν την κβαντική φυσική.     Ο Δράκος αποσυνδέεται για να επιστρέψει τα επιστημονικά πειράματα στη Γη. Στις 12:25 μ.μ. EDT, το μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο SpaceX Dragon αποσυνδέθηκε από την εμπρόσθια θύρα της μονάδας Harmony του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού μετά από εντολή των ελεγκτών εδάφους της SpaceX. Οι ελεγκτές πτήσης καθυστέρησαν ελαφρώς την αποσύνδεση για να ενεργοποιήσουν ξανά έναν αισθητήρα πλοήγησης και να αποκαταστήσουν την πλήρη πλεονασμό πριν από την αναχώρηση.Ο Dragon θα επανεισέλθει στην ατμόσφαιρα της Γης την Τετάρτη 17 Ιουνίου, προτού καταρρεύσει στα ανοικτά των ακτών της Καλιφόρνια περίπου στις 5:08 π.μ. PDT. Η NASA δεν θα μεταδώσει ζωντανά την κατάρρευση, αλλά θα δημοσιεύσει ενημερώσεις στο ιστολόγιο του διαστημικού σταθμού της .Μάθετε περισσότερα για τις δραστηριότητες του διαστημικού σταθμού ακολουθώντας το ιστολόγιο του διαστημικού σταθμού , @space_station στο X, καθώς και τους λογαριασμούς του ISS στο Facebook και στο Instagram . Λάβετε τις τελευταίες πληροφορίες από τη NASA κάθε εβδομάδα. Εγγραφείτε εδώ . https://lp.constantcontactpages.com/su/G246xLa/nasanews Το διαστημόπλοιο μεταφοράς φορτίου SpaceX Dragon λίγο μετά την αποδέσμευσή του από την μπροστινή θύρα του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού στη μονάδα Harmony.

Η NASA Webb και το Hubble αποκαλύπτουν την ιστορία ενός λειψάνου από τον σχηματισμό του Γαλαξία μας. Ερευνητές που χρησιμοποιούν δύο από τα πιο ισχυρά αστεροσκοπεία της ανθρωπότητας - τα διαστημικά τηλεσκόπια James Webb και Hubble της NASA - έχουν αποδείξει οριστικά ότι το Terzan 5 δεν είναι ένα σφαιρωτό αστρικό σμήνος όπως είχε ταξινομηθεί κάποτε, προσφέροντας νέα εικόνα για το πώς οι γαλαξίες όπως το δικό μας σχηματίζονται και εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου. Ένα σφαιρωτό αστρικό σμήνος συνήθως έχει μόνο έναν αρχαίο αστρικό πληθυσμό. Νέα δεδομένα όχι μόνο επιβεβαιώνουν την ύπαρξη δύο διακριτών πληθυσμών αστεριών στο Terzan 5, αλλά παρέχουν επίσης στοιχεία για δύο πιο πρόσφατους γύρους σχηματισμού αστεριών. Αν και βρίσκεται μέσα στο πυκνό εξόγκωμα του Γαλαξία μας, την κεντρική, σφαιρική περιοχή του γαλαξία μας με τα παλαιότερα αστέρια, το Terzan 5 ήταν αρκετά ογκώδες για να διατηρήσει την ξεχωριστή του ταυτότητα, ενώ συστήματα ελαφρύτερου βάρους εξαπλώθηκαν και αναμίχθηκαν για να σχηματίσουν το εξόγκωμα δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Είναι σαν ένας σβόλος σε ένα κατά τα άλλα καλά αναμεμειγμένο μείγμα κέικ.«Οι νέες παρατηρήσεις του Webb στο εγγύς υπέρυθρο, σε συνδυασμό με τις αρχειακές παρατηρήσεις του Hubble, μας έχουν δώσει μια πολύ πιο σαφή εικόνα της ιστορίας του Terzan 5», δήλωσε η Giorgia Zullo, επικεφαλής της έρευνας και διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο της Μπολόνια στην Ιταλία.Αυτά τα αποτελέσματα παρουσιάστηκαν σε συνέντευξη Τύπου την Τρίτη στο πλαίσιο της 248ης συνάντησης της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Πασαντίνα και δημοσιεύθηκαν στο Astronomy & Astrophysics. Τέσσερις γενιές αστεριών Ανακαλύφθηκε το 1968 από τον αστρονόμο Αζόπ Τερζάν, το Τερζάν 5 μοιάζει με ένα σφαιρωτό σμήνος από πολλές απόψεις. Ωστόσο, το 2009 ανακαλύφθηκε ότι αυτό το σύστημα φιλοξενεί δύο ξεχωριστούς πληθυσμούς αστεριών. Το 2016 το Hubble παρείχε την πρώτη εκτίμηση της ηλικίας τους, δείχνοντας ότι το ένα σχηματίστηκε πριν από περίπου 12 δισεκατομμύρια χρόνια - καθώς ο ίδιος ο Γαλαξίας σχηματιζόταν - και το άλλο πριν από περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια, λίγο πριν αρχίσει να σχηματίζεται η Γη. Αυτό υποδείκνυε μια πιο σύνθετη ιστορία από ένα τυπικό σφαιρωτό σμήνος.Η μελέτη του Terzan 5 περιπλέκεται από την τοποθεσία του σε μια περιοχή του γαλαξία μας γεμάτη με αστέρια και σε μεγάλο βαθμό κρυμμένη από σκόνη. Εδώ παρενέβη ο Webb. Η υπέρυθρη θέα του επέτρεψε στην ερευνητική ομάδα να κοιτάξει μέσα από τη σκόνη και να καταγράψει πολύ περισσότερα αστέρια, και πιο αμυδρά αστέρια, από την προηγούμενη εργασία. Μετρώντας τα χρώματα και τη φωτεινότητα των αστεριών, οι αστρονόμοι μπορούν να τα ταξινομήσουν σε πληθυσμούς διαφορετικών ηλικιών και χημικών συστατικών.Ο Webb μπόρεσε να μετρήσει αυτές τις βασικές ιδιότητες για κάθε άστρο εντός του οπτικού πεδίου στον ουρανό — τόσο για τα άστρα εντός του Terzan 5 όσο και για άσχετα άστρα στο προσκήνιο. Για να απομονώσει τα άστρα του Terzan 5, η ομάδα βασίστηκε στην ισχύ και τη μακροζωία του Hubble. Ο 12ετής διαχωρισμός επέτρεψε στην ομάδα να μετρήσει πολύ μικρές κινήσεις μεμονωμένων άστρων, γνωστές ως ιδιοκινήσεις , για να προσδιορίσει ποια άστρα ανήκουν στο Terzan 5 και ποια αποτελούν μέρος της διόγκωσης του Γαλαξία μας.Συνδυάζοντας δεδομένα από το Webb και το Hubble, οι ερευνητές βρήκαν ισχυρές ενδείξεις για δύο ακόμη αστρικούς πληθυσμούς, έναν που σχηματίστηκε πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια και έναν άλλο μόλις πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Ήταν επίσης σε θέση να προσδιορίσουν τις ηλικίες των προηγουμένως γνωστών αστρικών πληθυσμών με πρωτοφανή ακρίβεια, διαπιστώνοντας ότι σχηματίστηκαν πριν από 12,5 δισεκατομμύρια και 4,7 δισεκατομμύρια χρόνια.Με τις προηγουμένως γνωστές δύο γενιές αστεριών, οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να αποκλείσουν την πιθανότητα ο Terzan 5 να αλληλεπίδρασε με ένα άλλο αντικείμενο, όπως ένα σφαιρωτό σμήνος ή ένα γιγάντιο μοριακό νέφος, εμπλουτίζοντας με νέο αέριο και σκόνη που πυροδότησαν έναν δεύτερο γύρο σχηματισμού αστεριών. Με τέσσερις αστρικές γενιές, αυτές οι εξηγήσεις αποκλείονται.Μετρήσεις της αστρικής σύνθεσης των πληθυσμών Terzan 5 που έγιναν στο Αστεροσκοπείο WM Keck και στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου υποδεικνύουν επίσης πολύ διαφορετικούς πληθυσμούς. «Μαζί με τις ηλικίες αυτών των πληθυσμών, το σμήνος διατηρεί ένα απολιθωμένο αρχείο προοδευτικού εμπλουτισμού βαρέων στοιχείων από σουπερνόβα», δήλωσε ο συν-συγγραφέας R. Michael Rich, ερευνητής αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες.Ο Τερζάν 5 σχημάτισε πολλαπλές γενιές αστεριών επειδή ήταν σε θέση να διατηρήσει τις απαραίτητες πρώτες ύλες. Υπάρχουν ενδείξεις ισχυρών εκρήξεων σουπερνόβα στον Τερζάν 5 που δημιούργησαν βαρύτερα στοιχεία, τα οποία παρασύρθηκαν από τις επόμενες γενιές αστεριών. Σε συστήματα ελαφρύτερου βάρους, η δύναμη των ίδιων των εκρήξεων θα μπορούσε να έχει εκτοξεύσει τα προκύπτοντα στοιχεία, καθώς και να έχει σαρώσει τα υπολείμματα αερίου και σκόνης. Ο πρόγονος του Τερζάν 5 είχε αρκετή μάζα για να διατηρήσει τις εκτοξεύσεις αυτών των αστεριών, επιτρέποντας στο σχηματισμό νέων γενεών αστεριών σε διάστημα δισεκατομμυρίων ετών. «Θραύσμα απολιθώματος εξογκώματος» Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το Terzan 5 είναι πιθανότατα το υπόλειμμα ενός πολύ πιο ογκώδους αστρικού συστήματος που σχηματίστηκε αρχικά πριν από 12,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Το Terzan 5 είναι εξαιρετικό επειδή επέζησε - και ποτέ δεν συγχωνεύτηκε ή δεν «αναμίχθηκε» πλήρως με το εξόγκωμα του Γαλαξία μας. «Για κάποιο λόγο, αυτή η ιδιόμορφη συστάδα αστεριών σχηματίστηκε ξεχωριστά από το εξόγκωμα και δεν καταστράφηκε καθώς σχηματίστηκε το ίδιο το εξόγκωμα», δήλωσε ο Francesco R. Ferraro, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Μπολόνια και κύριος ερευνητής των παρατηρήσεων του Webb. «Το Terzan 5 είναι αυτό που τώρα ονομάζουμε θραύσμα απολιθώματος εξόγκωσης επειδή μοιάζει με τις αρχέγονες συστάδες που συνέβαλαν στο σχηματισμό του εξογκώματος».Μέχρι σήμερα, υπάρχει ένα ακόμη γνωστό κοσμικό αντικείμενο όπως το Terzan 5. Το Liller 1 ήταν το δεύτερο που αναταξινομήθηκε από σφαιρωτό αστρικό σμήνος σε θραύσμα απολιθώματος εξογκώματος. Περιέχει επίσης πολλαπλές γενιές αστεριών. Μπορεί να υπάρχουν περισσότερα αντικείμενα σαν αυτό. Μεταξύ 40 και 50 επιπλέον σφαιρωτά σμήνη που περιστρέφονται μέσα στην εξογκώματα θα εξεταστούν από την ομάδα του Ferraro για να προσδιοριστεί εάν οι αστρικοί πληθυσμοί τους είναι όλοι ίδιοι, όπως τα σφαιρωτά σμήνη, ή έχουν αρκετές γενιές, όπως τα θραύσματα απολιθωμάτων εξογκώματος.  Πιθανές παραλληλίες για τον σχηματισμό γαλαξιών κοντά και μακριά Τελικά, αυτή η έρευνα μπορεί να βελτιώσει όσα γνωρίζουμε για το πώς σχηματίζονται οι κεντρικές εξογκώσεις των γαλαξιών σε διάστημα εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών. «Με βάση παρατηρήσεις και εις βάθος προσομοιώσεις, πιστεύουμε ότι οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν είχαν τεράστιους δίσκους αερίου που κατακερματίστηκαν σε συστάδες και σχημάτισαν αστέρια. Αυτές οι συστάδες μετανάστευσαν στο κέντρο των γαλαξιών και πολλές συγχωνεύθηκαν για να σχηματίσουν τις εξογκώσεις τους», δήλωσε η Barbara Lanzoni, συν-συγγραφέας και αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Μπολόνια. Για παράδειγμα, η Webb έχει αναδείξει αρκετά παραδείγματα «συσταδοποιημένων» γαλαξιών που σχηματίζονταν ενεργά όταν το σύμπαν ήταν μόνο μερικών εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών, όπως οι συστάδες στον γαλαξία Firefly Sparkle . «Ο Terzan 5 μπορεί να παρέχει άμεσες ενδείξεις που μπορούν να βοηθήσουν στην εξήγηση του πώς σχηματίστηκαν οι εξογκώσεις σε γαλαξίες σε όλο το σύμπαν», δήλωσε η Lanzoni.Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο διαστημικό επιστημονικό παρατηρητήριο στον κόσμο. Το Webb λύνει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, κοιτάζοντας πέρα από μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και διερευνώντας τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό. Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα με επικεφαλής τη NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος) και την CSA (Καναδική Υπηρεσία Διαστήματος).Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble λειτουργεί για πάνω από τρεις δεκαετίες και συνεχίζει να κάνει πρωτοποριακές ανακαλύψεις που διαμορφώνουν τη θεμελιώδη κατανόησή μας για το σύμπαν. Το Hubble είναι ένα έργο διεθνούς συνεργασίας μεταξύ της NASA και της ESA (Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος). Το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Γκρίνμπελτ του Μέριλαντ διαχειρίζεται το τηλεσκόπιο και τις λειτουργίες της αποστολής. Η Lockheed Martin Space, με έδρα το Ντένβερ, υποστηρίζει επίσης τις λειτουργίες της αποστολής στο Goddard. Το Ινστιτούτο Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων στη Βαλτιμόρη, το οποίο λειτουργεί από τον Σύνδεσμο Πανεπιστημίων για την Έρευνα στην Αστρονομία, διεξάγει επιστημονικές δραστηριότητες Hubble για τη NASA. Για να μάθετε περισσότερα για τον Webb, επισκεφθείτε: https://science.nasa.gov/webb Για να μάθετε περισσότερα για το Hubble, επισκεφθείτε τη διεύθυνση: https://science.nasa.gov/hubble Νέες παρατηρήσεις από το Webb σε συνδυασμό με πολλαπλές παρατηρήσεις από το Hubble αποδεικνύουν ότι το Terzan 5 είναι ένα αυτοτελές, αυτοπλουτιζόμενο αστρικό σύστημα που περιέχει έως και τέσσερις διακριτούς αστρικούς πληθυσμούς. Περιστρέφεται μέσα στην κεντρική διόγκωση του Γαλαξία μας. Κάντε ζουμ στο Terzan 5, ένα αστρικό σμήνος που βρίσκεται μέσα στην πυκνοκατοικημένη κεντρική περιοχή του Γαλαξία μας, γνωστή ως εξόγκωμα. Η σκηνή ξεκινά με μια επίγεια εικόνα του εξογκώματος του Γαλαξία μας και μεγεθύνεται και κυκλώνει το Terzan 5, καταλήγοντας με τη σύνθετη εικόνα του αστρικού συστήματος από τα διαστημικά τηλεσκόπια James Webb και Hubble.

Το Chandra της NASA ανακάλυψε απροσδόκητα πυροτεχνήματα μετά από αστρικές εκρήξεις. Οι συνέπειες μιας σουπερνόβα, μιας αστρικής έκρηξης, είναι συνήθως ένα αργά εξασθενημένο νέφος θερμού αερίου. Έτσι, όταν οι αστρονόμοι έστρεψαν το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA προς τον κοντινό γαλαξία Messier 83 (M83), δεν περίμεναν να βρουν έναν πληθυσμό υπολειμμάτων σουπερνόβα ή τα συντρίμμια από αυτές τις εκρήξεις, που να δείχνουν δραματικές αλλαγές στη φωτεινότητά τους. Τα νέα αποτελέσματα παρουσιάστηκαν στη συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια και δημοσιεύθηκαν στο The Astrophysical Journal.Ο γαλαξίας M83, που βρίσκεται περίπου 15 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, σχηματίζει άστρα με ταχύ ρυθμό. Οι ερευνητές ανέλυσαν 14 χρόνια δεδομένων του γαλαξία από το Chandra, που εκτείνονται από το 2000 έως το 2014.Χρησιμοποιώντας αυτό το εκτενές σύνολο δεδομένων, οι ερευνητές κατέγραψαν εκπληκτικές διακυμάνσεις στη φωτεινότητα των ακτίνων Χ πηγών που προηγουμένως είχαν αναγνωριστεί ως υπολείμματα υπερκαινοφανών. Οι ερευνητές ανέμεναν ότι τα υπολείμματα υπερκαινοφανών ηλικίας άνω του ενός αιώνα περίπου θα εξασθενούσαν σταδιακά στις ακτίνες Χ, αλλά δεν θα άλλαζαν δραματικά σε φωτεινότητα.Η ομάδα διαπίστωσε ότι περίπου οι μισές από τις 22 πηγές ακτίνων Χ που σχετίζονται με υπολείμματα σουπερνόβα στο δείγμα τους έδειξαν αλλαγές στη φωτεινότητα των ακτίνων Χ κατά τη διάρκεια των 14 ετών παρατηρήσεων - ένα αποτέλεσμα που ήταν εντελώς απροσδόκητο.«Γνωρίζαμε ότι οι μεμονωμένες πηγές ακτίνων Χ θα μπορούσαν να διαφέρουν δραματικά», δήλωσε η Άντρεα Πρέστγουιτς, του Καθολικού Πανεπιστημίου της Αμερικής, η οποία ηγήθηκε της μελέτης. «Αλλά η διαπίστωση ότι τόσα πολλά υπολείμματα σουπερνόβα συμπεριφέρονταν με αυτόν τον τρόπο ήταν μια πραγματική έκπληξη. Κάτι ασυνήθιστο συμβαίνει σε αυτά τα αντικείμενα. Ο εντοπισμός της αιτίας παραμένει μια πρόκληση, καθώς η απόσταση του M83 περιορίζει τη λεπτομέρεια που μπορούμε να παρατηρήσουμε».Ένα από τα 22 μεταβλητά υπολείμματα σουπερνόβα έχει μια απλή εξήγηση: ο SN 1957D, τα συντρίμμια ενός σουπερνόβα που παρατηρήθηκε για πρώτη φορά πριν από σχεδόν 70 χρόνια, συγκρούεται με το υλικό που περιβάλλει το σημείο της έκρηξης, παράγοντας τις παρατηρούμενες εκλάμψεις ακτίνων Χ. Αλλά αυτό δεν μπορεί να εξηγήσει το υπόλοιπο δείγμα. Δεν υπάρχουν στοιχεία που να υποδηλώνουν ότι και τα 22 υπολείμματα σχηματίστηκαν μέσα στον τελευταίο αιώνα. Κάτι άλλο πρέπει να καθοδηγεί τη μεταβλητότητα.Η πιο πιθανή εξήγηση είναι ότι η ομάδα έχει αποκαλύψει έναν πληθυσμό αστρικών επιζώντων αστέρων που επέζησαν από την καταστροφή του συνεργαζόμενου αστέρα τους σε μια έκρηξη σουπερνόβα. Σε αυτό το σενάριο, κάθε μεταβλητή πηγή ακτίνων Χ ξεκίνησε ως ένα ζεύγος ογκωδών αστέρων σε τροχιά το ένα με το άλλο. Το πιο ογκώδες αστέρι κατέρρευσε και εξερράγη ως σουπερνόβα, αφήνοντας πίσω του μια μαύρη τρύπα ή ένα εξαιρετικά πυκνό αστέρι νετρονίων. Ο συνοδός του επέζησε.«Ίσως αυτός ο γαλαξίας να περιέχει μια συλλογή από υπολείμματα σουπερνόβα, όπου ένα τεράστιο αστέρι επιβιώνει από το σουπερνόβα και κλειδώνεται σε τροχιά με μια μαύρη τρύπα ή ένα αστέρι νετρονίων», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Michael McCollough του Κέντρου Αστροφυσικής | Harvard & Smithsonian (CfA). «Το αστέρι νετρονίων ή η μαύρη τρύπα μπορεί στη συνέχεια να αρχίσει να τραβάει υλικό από την επιφάνεια του τεράστιου αστεριού».Αυτό το υλικό που πέφτει υπερθερμαίνεται από την έντονη βαρυτική έλξη, παράγοντας τις ακτίνες Χ που ανιχνεύει το Chandra. Αυτοί οι τύποι συστημάτων, γνωστά ως δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ υψηλής μάζας (HMXBs), είναι από τις πιο μεταβλητές πηγές ακτίνων Χ στο σύμπαν. Οι ερευνητές λένε ότι μπορεί να είναι η αιτία των μεταβολών που παρατηρούνται στα υπολείμματα σουπερνόβα του M83.Οι αστρονόμοι γνωρίζουν για τους HMXB εδώ και δεκαετίες, αλλά η διαφορά με αυτήν την ομάδα στον M83 είναι η σύνδεσή τους με υπολείμματα υπερκαινοφανών. Προηγουμένως, μόνο μια χούφτα υπολειμμάτων υπερκαινοφανών που σχετίζονται με HMXB είχαν εντοπιστεί σε παρατηρήσεις όλων των γαλαξιών. Είναι πρωτοφανές να βρεθούν περισσότεροι από 20 ισχυροί υποψήφιοι σε έναν μόνο γαλαξία.Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι τα υπολείμματα μεταβλητών σουπερνόβα βρίσκονται σε περιοχές με υψηλότερες συγκεντρώσεις ογκωδών αστεριών από ό,τι σε άλλα μέρη του γαλαξία, αυξάνοντας τις πιθανότητες σύνδεσης μεταξύ των υπολειμμάτων και των HMXBs.Υπάρχει μια άλλη πιθανή εξήγηση: Αντί να τραβάει υλικό από ένα συνοδό αστέρι, η μαύρη τρύπα ή το αστέρι νετρονίων μπορεί να ανακτά μέρος του υλικού που εκτινάχθηκε προς τα έξω από την αρχική έκρηξη.«Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα παράδειγμα κοσμικής ανακύκλωσης, όπου τα συντρίμμια από την έκρηξη πέφτουν πίσω στο ίδιο το αντικείμενο που δημιούργησε ο σουπερνόβα», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Roy Kilgard του Πανεπιστημίου Wesleyan. «Και είναι πολύ πιθανό ότι και οι δύο εξηγήσεις παίζουν ρόλο - διαφορετικές πηγές στο δείγμα μας μπορεί να έχουν διαφορετική προέλευση».Αυτά τα αποτελέσματα δεν είναι μοναδικά για τον M83. Μια μελέτη παρακολούθησης του κοντινού γαλαξία σχηματισμού άστρων M51 από την Zoe Hoiland του Vassar College και του Kilgard αποκάλυψε έναν παρόμοιο πληθυσμό μεταβλητών πηγών ακτίνων Χ που σχετίζονται με υπολείμματα σουπερνόβα, υποδηλώνοντας ότι τέτοια συστήματα μπορεί να αποτελούν χαρακτηριστικό γαλαξιών που υφίστανται έντονο σχηματισμό άστρων.Τα δεδομένα του Chandra για τον M83 ξεκίνησαν με μεμονωμένες παρατηρήσεις το 2000 και το 2001, ακολουθούμενες από 10 παρατηρήσεις από το 2010 έως το 2011 και μια ακόμη παρατήρηση το 2014.Το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Marshall της NASA στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα διαχειρίζεται το πρόγραμμα Chandra. Το Κέντρο Ακτίνων Χ Chandra του Αστροφυσικού Παρατηρητηρίου Smithsonian ελέγχει τις επιστημονικές δραστηριότητες από το Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης και τις πτητικές λειτουργίες από το Μπέρλινγκτον της Μασαχουσέτης. Οπτική περιγραφή Αυτή η κυκλοφορία περιλαμβάνει μια σύνθετη εικόνα του κοντινού γαλαξία Messier 83 και σύντομα βίντεο timelapse με δύο περίεργα υπολείμματα σουπερνόβα κρυμμένα στο εσωτερικό τους.Στη σύνθετη εικόνα, ο Μεσιέ 83, ή M83, φαίνεται να έχει μια σπειροειδή δομή, όπως φαίνεται ευθεία. Στο κέντρο υπάρχει μια λαμπρή λευκή και κίτρινη λίμνη φωτός. Από αυτό το φως, σπειροειδείς βραχίονες από έντονα ροζ σύννεφα ξεπροβάλλουν σε φαρδιές, σαρωτικές καμάρες. Ο γαλαξίας καλύπτεται από μια αχνή γκρίζα ομίχλη και είναι γεμάτος με κόκκινες, πράσινες, μπλε, λευκές και κίτρινες κουκκίδες.Σε μια σχολιασμένη εκδοχή της σύνθετης εικόνας, δύο μικροσκοπικές κουκκίδες κάτω δεξιά στο κέντρο μας επισημαίνονται με λευκούς κύκλους. Αυτά είναι δύο από τα υπολείμματα σουπερνόβα που εξετάζουν οι ερευνητές. Κάθε ένα εξετάζεται περαιτέρω σε ξεχωριστό βίντεο timelapse.Σε μια περίοδο 14 ετών, από το 2000 έως το 2014, οι αστρονόμοι έστρεψαν το παρατηρητήριο ακτίνων Χ της NASA προς τον γαλαξία M83. Ανακάλυψαν ότι περίπου οι μισές από τις πηγές ακτίνων Χ που πιστεύεται ότι ήταν υπολείμματα υπερκαινοφανών, επακόλουθα αστρικών εκρήξεων, παρουσίαζαν δραματικές αλλαγές στη φωτεινότητα. Αυτό το αποτέλεσμα ήταν εντελώς απροσδόκητο.Αυτές οι αλλαγές στη φωτεινότητα επισημαίνονται στα βίντεο timelapse. Σε κάθε βίντεο, μια σειρά από στατικές εικόνες περνάει αστραπιαία, εστιάζοντας σε μία από τις δύο πηγές ακτίνων Χ που κάποτε θεωρούνταν υπολείμματα σουπερνόβα. Στα βίντεο, οι πηγές ακτίνων Χ εμφανίζονται ως φωτεινές μπλε σταγόνες με λαμπερούς πυρήνες. Αλλά σε κάθε εικόνα, που λαμβάνεται με διαφορά μηνών ή ετών, τα σχήματα αλλάζουν, όπως και η ένταση του μπλε χρώματος και η φωτεινότητα του πυρήνα. Παρουσιάζοντας τις ουσιαστικά διαφορετικές εικόνες των ίδιων αντικειμένων η μία μετά την άλλη σε γρήγορη διαδοχή, δημιουργούνται σύντομα βίντεο timelapse.Η πιο πιθανή εξήγηση για τις αλλαγές στη φωτεινότητα είναι ότι η ομάδα έχει αποκαλύψει έναν πληθυσμό αστρικών επιζώντων, άστρων που επέζησαν από την καταστροφή ενός συνεργάτη σε τροχιά σε μια έκρηξη σουπερνόβα. Υλικό έλκεται από το επιζών αστέρι στη μαύρη τρύπα ή το αστέρι νετρονίων που σχηματίστηκε στον σουπερνόβα, μια διαδικασία που είναι γνωστό ότι προκαλεί γρήγορες αλλαγές στη φωτεινότητα των ακτίνων Χ. Διαβάστε περισσότερα από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA Για να μάθετε περισσότερα για την αποστολή Chandra της NASA, επισκεφθείτε τη διεύθυνση: https://science.nasa.gov/chandra https://chandra.si.edu Γαλαξίας M83 σε ακτίνες Χ και οπτικό φως. Αυτή είναι μια σύνθετη εικόνα του γαλαξία M51 που συνδυάζει δεδομένα από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA (μωβ) με οπτικά δεδομένα (κόκκινο, πράσινο και μπλε) που λήφθηκαν με επίγεια τηλεσκόπια από μια ομάδα αστροφωτογράφων. Ένας εκπληκτικά μεγάλος αριθμός πηγών ακτίνων Χ που σχετίζονται με υπολείμματα υπερκαινοφανών στον M51 δείχνει μεγάλες αλλαγές στη φωτεινότητα, παρόμοιες με τη συμπεριφορά που παρατηρείται στον M83.