Ο Ελληνας ερευνητής του James Webb: «Είναι σαν να άνοιξαν οι πύλες του Σύμπαντος»

«Μόλις έφτασαν τα πρώτα δεδομένα από το τηλεσκόπιο, οι πρώτες εικόνες, αγκαλιαστήκαμε με τον συνάδελφό μου, Ελληνας κι αυτός, ο Γιάννης Αργυρίου, που καθόταν δίπλα μου στο control room. Ημασταν όλοι συγκινημένοι και ενθουσιασμένοι. Νομίζω ότι οι αμερικανικές ταινίες με αποστολές στο Διάστημα, όπου όλοι πανηγυρίζουν και αγκαλιάζονται όταν επιτυγχάνεται ο στόχος, αποτυπώνουν καλά τη συγκεκριμένη στιγμή». Ο Πολυχρόνης Πατάπης ήταν από τους πρώτους που είδαν τις εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Ηταν στα μέσα του προηγούμενου Απριλίου και βρισκόταν, όπως κάθε μέρα τους τελευταίους έξι μήνες, στην αίθουσα ελέγχου του Space Telescope Science Institute στη Βαλτιμόρη, εκεί όπου συλλέγονται και αναλύονται όλα τα δεδομένα που στέλνει το τηλεσκόπιο. Πριν από λίγες μέρες δόθηκαν στη δημοσιότητα από τη NASA κάποιες από αυτές τις εικόνες, οι βαθύτερες φωτογραφίες του Σύμπαντος που έχουν καταγραφεί μέχρι σήμερα και μας δείχνουν πώς ήταν το Σύμπαν 100 έως 250 εκατ. χρόνια μετά το Μπιγκ Μπανγκ. Είναι ένας συναρπαστικός δρόμος που μόλις άνοιξε και αναμένεται, όπως λέει στην «Κ» ο κ. Πατάπης, «να κρύβει πολλές εκπλήξεις».

Για τη δημιουργία του James Webb εργάζονται εδώ και χρόνια χιλιάδες άνθρωποι σε Ευρώπη και Αμερική. Ενας από αυτούς είναι και ο Ελληνας ερευνητής. Γεννήθηκε στη Σαλαμίνα το 1990 από Ελληνα πατέρα και μητέρα Ελβετίδα. Ολοκλήρωσε προπτυχιακές και μεταπτυχιακές σπουδές στη Φυσική στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης και, παράλληλα με το μεταπτυχιακό του, εργάστηκε ως βοηθός στην έρευνα και τεχνολογική ανάπτυξη όσον αφορά την απεικόνιση εξωπλανητών, όπου υπήρξε η πρώτη εισαγωγή του στον τομέα της Αστροφυσικής.

Τα τελευταία πέντε χρόνια αφοσιώθηκε, μαζί με άλλους ερευνητές από πανεπιστήμια της Ευρώπης, στην κατασκευή του οργάνου MIRI (Mid-Infrared instrument), ένα από τα τέσσερα κύρια επιστημονικά όργανα του τηλεσκοπίου James Webb. Τι είναι όμως το MIRI; «Μια “κάμερα” που μας ανοίγει την πόρτα στο υπέρυθρο Διάστημα», εξηγεί στην «Κ». «Δίνει τη δυνατότητα στο τηλεσκόπιο να βλέπει διαφορετικά χρώματα σε πολύ μεγαλύτερα μήκη κύματος απ’ ό,τι, λ.χ., το τηλεσκόπιο Hubble. Οσο πιο μεγάλο είναι το μήκος κύματος τόσο πιο ευαίσθητοι είμαστε σε πηγές χαμηλότερης θερμοκρασίας».

«Μη βλέπετε μόνο τις συγκλονιστικές εικόνες. Σκεφτείτε πόση νέα γνώση, πόση τεχνολογία έχει παραχθεί μέσα από αυτήν την προσπάθεια».

Το τηλεσκόπιο στάλθηκε σε ένα σημείο που βρίσκεται 1,5 εκατ. χιλιόμετρα μακριά από τη Γη και ονομάζεται Λαγκράνζ 2. «Χρειαζόμασταν ένα σημείο σκοτεινό και παγωμένο», λέει ο κ. Πατάπης. «Σε αυτές τις συνθήκες λειτουργεί το τηλεσκόπιο. Το MIRI συγκεκριμένα είναι το πιο κρύο όργανο του τηλεσκοπίου. Για να δουλέψει σωστά έπρεπε να παγώσει στους 6 βαθμούς Κέλβιν (-266 βαθμούς Κελσίου), έτσι ώστε να είναι πιο κρύο από τα αντικείμενα που σκοπεύει να παρατηρεί. Μετά την αποστολή του περιμέναμε τρεις μήνες για να φτάσει σ’ αυτή τη θερμοκρασία και το επιτύχαμε με τη χρήση ενός “ψυγείου”, για να το περιγράψω όσο πιο απλά μπορώ. Από τότε παρακολουθούμε διαρκώς τη θερμοκρασία του, την “υγεία” του γενικότερα, έτσι ώστε αν συμβεί κάτι να αντιδράσουμε αμέσως. Αν όλα λειτουργήσουν άψογα, η μέγιστη διάρκεια ζωής του τηλεσκοπίου είναι περίπου είκοσι χρόνια. Φανταστείτε λοιπόν τι μπορούμε να περιμένουμε».

Είναι το τηλεσκόπιο James Webb μια «χρονομηχανή», όπως λένε κάποιοι; «Ναι, θα μπορούσαμε να το χαρακτηρίσουμε χρονομηχανή», απαντά ο Ελληνας ερευνητής. «Καταγράφει τις πρώτες στιγμές του Σύμπαντος. Η πρώτη εικόνα μάς ταξιδεύει 13,6 δισ. χρόνια πίσω. Βλέπουμε τους πιο παλιούς γαλαξίες». Αρα, μπορούμε να πάμε και πιο κοντά στο Μπιγκ Μπανγκ; «Αυτό είναι δύσκολο γιατί πριν από τη δημιουργία των πρώτων άστρων και γαλαξιών υπάρχει ένα κενό που λέγεται dark ages, όπου η ύλη στο Σύμπαν δεν ήταν ορατή διότι το φως δεν μπορούσε να ταξιδέψει μέσα στην ύλη αυτή. Ομως, φωτογραφίζοντας τους πρώτους γαλαξίες που δημιουργήθηκαν, θα έχουμε πληροφορίες για το πώς ήταν κατανεμημένη η ύλη και πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν. Είναι αδιανόητα τα “παράθυρα” που μας ανοίγονται στη γνώση και στην κατανόηση του κόσμου. Από επιστημονικής απόψεως επίσης είναι τρομακτικό το μέγεθος του τηλεσκοπίου. Βλέπουμε πράγματα για πρώτη φορά. Είναι σαν να άνοιξαν οι πύλες του Σύμπαντος… Εχουμε τόσο πολλά να μάθουμε τα επόμενα χρόνια και είναι βέβαιο ότι θα έχουμε εκπλήξεις. Ηδη ο αριθμός των γαλαξιών που βρίσκονται σε κάθε εικόνα είναι εκπληκτικός. Οι γενιές επιστημόνων που θα ακολουθήσουν θα έχουν περισσότερες απαντήσεις σε ερωτήματα για την αρχή του Σύμπαντος, τις ατμόσφαιρες, τους πλανήτες σε άλλα συστήματα».

«Χρυσή» επένδυση

Για το μεγαλύτερο και πιο εξελιγμένο τηλεσκόπιο που έχει σταλεί ποτέ στο Διάστημα έχουν επενδυθεί περισσότερα από 10 δισ. εκατ. δολάρια και έχουν περάσει γύρω στα είκοσι πέντε χρόνια από τον αρχικό σχεδιασμό. «Ως ανθρωπότητα αυτοί πρέπει να είναι οι στόχοι μας. Μη βλέπετε μόνο τις συγκλονιστικές εικόνες του Σύμπαντος που δημοσιοποιήθηκαν. Σκεφτείτε πόση νέα γνώση, πόση τεχνολογία έχει παραχθεί μέσα από αυτήν την προσπάθεια που τώρα αξιοποιείται στην Ιατρική και σε πολλά άλλα πεδία και επιστρέφεται με πολλούς τρόπους στην κοινωνία. Η τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε, για παράδειγμα, στο να γίνει η εστίαση του τηλεσκοπίου, και έχει ακρίβεια νανόμετρου, χρησιμοποιείται ήδη στις εγχειρήσεις στα μάτια».

Απαντήσεις από τη μελέτη εξωπλανητών

– Τι θα κερδίσουμε από τη μελέτη των εξωπλανητών, που είναι και το πεδίο σας;

– Οι εξωπλανήτες προσπαθούν να απαντήσουν το ερώτημα: Πώς έτυχε και βρισκόμαστε σε αυτόν τον πλανήτη, σε αυτό το ηλιακό σύστημα, με τη χημική σύσταση και τις συνθήκες που εντέλει οδήγησαν στη δημιουργία της ζωής; Προσπαθούμε να ερευνήσουμε το πώς εξηγείται η ποικιλομορφία των εξωπλανητών που έχουν ανακαλυφθεί, με πλανήτες εντελώς διαφορετικούς από αυτούς που γνωρίζουμε στη δική μας γειτονιά. Οσο καλύτερα καταλάβουμε τους εξωπλανήτες, τόσο καλύτερα μπορούμε να απαντήσουμε το παραπάνω ερώτημα, να υπολογίσουμε πόσοι από τους πλανήτες θα είχαν συνθήκες κατάλληλες για ζωή, και ίσως ακόμη και στο μακρινό μέλλον να δούμε στοιχεία στην ατμόσφαιρα κάποιου πλανήτη που αποδεικνύουν την ύπαρξη ζωής.

– Ποιο είναι το επόμενο μεγάλο στοίχημα;

– Για εμένα προσωπικά, και σε σχέση με το τηλεσκόπιο James Webb, ελπίζω να επιτύχουμε να ερευνήσουμε τη χημική σύσταση και δυναμική (σύννεφα, άνεμοι) της ατμόσφαιρας γιγάντιων εξωπλανητών παρόμοιων με τον Δία και να συλλέξουμε στοιχεία για τη διαδικασία γέννησης αυτών των πλανητών. Μέχρι στιγμής δεν έχουμε καταφέρει να απεικονίσουμε κάποιον πλανήτη κατά τη διάρκεια της δημιουργίας του. Πιστεύω ότι με το Webb αυτό θα είναι εφικτό.

25/12/21
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb εκτοξεύθηκε από το ευρωπαϊκό διαστημικό κέντρο του Κουρού της Γαλλικής Γουιάνας στη Νότια Αμερική, χάρη σε πύραυλο Arianne.
18
εξάγωνοι καθρέφτες κατασκευασμένοι από επιχρυσωμένο βηρύλλιο αποτελούν το κύριο κάτοπτρο.
25
τετραγωνικά μέτρα είναι το εμβαδόν κατόπτρων συλλογής φωτός, 6 φορές μεγαλύτερο από αυτό του Hubble.
1998
ξεκίνησε η εκπόνηση του αρχικού σχεδίου και αφορούσε εκτόξευση το 2007 με συνολικό προϋπολογισμό 1 δισ. δολαρίων. Το 2019, NASA και ESA συμφώνησαν ότι το κόστος έπρεπε να αναπροσαρμοσθεί σε περίπου 10 δισ. δολάρια.

Πηγή: kathimerini.gr