Η μεγαλύτερη και λεπτομερέστερη εικόνα που έχει ληφθεί ποτέ στο ορατό φως από το κέντρο του Γαλαξία μας αποκαλύπτεται από την αποστολή Euclid (Ευκλείδης) της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας. Με περισσότερα από 60 εκατομμύρια άστρα να καταγράφονται σε μία μόνο εικόνα, τα νέα δεδομένα ανοίγουν τον δρόμο για την επιβεβαίωση της ύπαρξης εξωπλανητών στην περιοχή και τον υπολογισμό της μάζας τους μέσω εξαιρετικά μικρών μεταβολών στη φωτεινότητα των άστρων με την πάροδο του χρόνου.
Για μία μόλις ημέρα, ο «ντετέκτιβ» του σκοτεινού Σύμπαντος έστρεψε το βλέμμα του προς την εξαιρετικά λαμπρή εσωτερική περιοχή του Γαλαξία μας, γνωστή ως γαλαξιακό εξόγκωμα (galactic bulge). Η παρατήρηση πραγματοποιήθηκε έπειτα από ειδικό αίτημα αστρονόμων, οι οποίοι επιδίωκαν να αξιοποιήσουν το βασικό πλεονέκτημα του Ευκλείδη: την ικανότητά του να καταγράφει τεράστιες εκτάσεις του ουρανού με εξαιρετική λεπτομέρεια.
Παρότι σχεδιάστηκε για τη μελέτη δισεκατομμυρίων μακρινών γαλαξιών, η κάμερα ορατού φωτός του τηλεσκοπίου είναι αρκετά ευαίσθητη ώστε να διακρίνει μεμονωμένα άστρα ακόμη και μέσα στο εξαιρετικά πυκνό γαλαξιακό εξόγκωμα, χωρίς να «τυφλώνεται» από τη μεγάλη λαμπρότητα της περιοχής. Η μοναδική αυτή δυνατότητα είναι καθοριστική για έναν από τους σημαντικότερους επιστημονικούς στόχους της παρατήρησης: τη μελέτη εξωπλανητών μέσω της τεχνικής του βαρυτικού μικροφακού (microlensing).
Στις 23 Μαρτίου 2025, ο Ευκλείδης κατέγραψε τη γιγαντιαία εικόνα μέσα σε περίπου 26 ώρες. Πρόκειται για ένα μωσαϊκό εννέα ξεχωριστών λήψεων της κάμερας ορατού φωτός, καθεμία από τις οποίες καλύπτει περιοχή του ουρανού μεγαλύτερη από την πανσέληνο.
Για λόγους σύγκρισης, η ευκρίνεια και η ευαισθησία του Ευκλείδη στο ορατό φως είναι αντίστοιχες με εκείνες της κάμερας ευρέος πεδίου του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble. Ωστόσο, κάθε λήψη του καλύπτει περιοχή 270 φορές μεγαλύτερη από το πεδίο του Hubble και απαιτεί μόλις λίγες ώρες παρατήρησης. Για να καλύψει την ίδια περιοχή, το αστεροσκοπείο Keck θα χρειαζόταν περίπου 2.000 ώρες. Επιπλέον, ο Ευκλείδης καταγράφει λεπτομέρειες από πολύ αμυδρότερα άστρα, οι οποίες παραμένουν αόρατες στις επίγειες παρατηρήσεις. Το συγκεκριμένο μωσαϊκό καλύπτει ολόκληρη την περιοχή που θα παρακολουθεί στο μέλλον το διαστημικό τηλεσκόπιο Roman στο πλαίσιο της αναζήτησης εξωπλανητών.
Η εικόνα περιλαμβάνει περισσότερα από 60 εκατομμύρια άστρα, καθώς και νεφελώματα και αστρικά σμήνη. Πρόκειται για μία από τις πλέον κατάλληλες περιοχές του Γαλαξία για την αναζήτηση εξωπλανητών με τη μέθοδο του βαρυτικού μικροφακού.
Αναζητώντας εξωπλανήτες με βαρυτικό μικροφακό
Ο βαρυτικός μικροφακός αποτελεί ειδική περίπτωση του φαινομένου του βαρυτικού φακού. Ενώ ο Ευκλείδης χρησιμοποιεί συνήθως τη βαρυτική εστίαση για τη μελέτη μακρινών και ιδιαίτερα μαζικών δομών, όπως τα σμήνη γαλαξιών, η νέα εικόνα του γαλαξιακού κέντρου επιτρέπει τη μελέτη πολύ μικρότερων «φακών», που δημιουργούνται από άστρα και εξωπλανήτες μέσα στον δικό μας Γαλαξία.
Η μέθοδος βασίζεται στην τυχαία ευθυγράμμιση δύο άστρων με τον παρατηρητή. Όταν ένα άστρο περνά μπροστά από ένα άλλο, το κοντινότερο λειτουργεί σαν ένας κοσμικός μεγεθυντικός φακός, καμπυλώνοντας και ενισχύοντας το φως του πιο απομακρυσμένου άστρου. Αν το κοντινό άστρο διαθέτει πλανήτη, η βαρύτητα του πλανήτη προκαλεί μια επιπλέον, εξαιρετικά μικρή μεταβολή στη φωτεινότητα του άστρου υποβάθρου. Αυτή η ανεπαίσθητη μεταβολή αποκαλύπτει την παρουσία του πλανήτη.
«Για να ανιχνεύσει κανείς φαινόμενα μικροφακού, πρέπει να παρατηρεί περιοχές του ουρανού με τεράστιο αριθμό άστρων, όπως το κέντρο του Γαλαξία μας», εξηγεί ο Jean-Philippe Beaulieu, του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του Παρισιού και του Πανεπιστημίου της Τασμανίας.
«Τα τελευταία είκοσι χρόνια έχουν ανακαλυφθεί σχεδόν 300 εξωπλανήτες με αυτή τη μέθοδο, όλοι μέσω επίγειων τηλεσκοπίων και όλοι προς το κέντρο του Γαλαξία. Η εικόνα του Ευκλείδη περιλαμβάνει 51 ήδη γνωστά πλανητικά συστήματα και θα συμβάλει στη μελέτη πολλών ακόμη που θα ανακαλυφθούν στο μέλλον», προσθέτει.
Μέτρηση της μάζας των πλανητών
Για να καταγραφεί ένα γεγονός μικροφακού απαιτείται συνεχής παρακολούθηση ενός άστρου για περισσότερες από είκοσι ημέρες. Μέσα σε μία μόλις ημέρα παρατήρησης, ο Ευκλείδης δεν θα μπορούσε να ανακαλύψει νέα γεγονότα. Η πραγματική αξία της εικόνας βρίσκεται αλλού: προσφέρει τη δυνατότητα ακριβούς υπολογισμού της μάζας πλανητών που είναι ήδη γνωστοί αλλά και όσων θα ανακαλυφθούν στο μέλλον.
«Μέσα σε 24 ώρες, ο Ευκλείδης κατέγραψε τα άστρα που θα συμμετάσχουν σε όλα τα μελλοντικά γεγονότα μικροφακού που θα ανιχνεύσει το διαστημικό τηλεσκόπιο Roman, πριν ακόμη ευθυγραμμιστούν μεταξύ τους», εξηγεί η Natalia Rektsini, από το Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Παρισιού.
«Αυτό σημαίνει ότι οποιοσδήποτε εντοπίσει στο μέλλον ένα γεγονός μικροφακού στην ίδια περιοχή, θα μπορεί να χρησιμοποιήσει τα δεδομένα του Ευκλείδη ως σημείο αναφοράς στο παρελθόν και να δει πώς ήταν τα άστρα πριν αλληλεπικαλυφθούν. Επειδή ο Ευκλείδης μπορεί να διαχωρίζει καθαρά τα επιμέρους άστρα, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να μετρήσουν τις κινήσεις τους, να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη ενός πλανήτη και να υπολογίσουν τη μάζα του, κάτι που δεν θα ήταν δυνατό με δεδομένα από μία μόνο χρονική στιγμή.»
Παγωμένοι κόσμοι και άλλα αντικείμενα
Οι περισσότερες μέθοδοι ανίχνευσης εξωπλανητών ευνοούν μεγάλους και θερμούς πλανήτες που περιφέρονται γύρω από φωτεινά άστρα. Η μέθοδος του μικροφακού, όμως, παρουσιάζει ένα σημαντικό πλεονέκτημα.
«Η τεχνική αυτή είναι ουσιαστικά αμερόληπτη, καθώς μας επιτρέπει να ανακαλύπτουμε ό,τι πραγματικά υπάρχει εκεί έξω», τονίζει η Rektsini. «Είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για την ανακάλυψη ψυχρών εξωπλανητών. Μάλιστα, εκτιμούμε ότι κάθε άστρο στον Γαλαξία φιλοξενεί τουλάχιστον έναν τέτοιο πλανήτη.»
Στα δεδομένα του Ευκλείδη διακρίνονται ήδη οι μητρικοί αστέρες δύο γνωστών ψυχρών εξωπλανητών.
«Ηγήθηκα της ομάδας που ανακάλυψε τον OGLE-2005-BLG-390Lb πριν από είκοσι χρόνια», αναφέρει ο Beaulieu. «Πρόκειται για έναν παγωμένο πλανήτη που θυμίζει τον Χοθ από τον Πόλεμο των Άστρων. Μετά από τόσο καιρό, ο Ευκλείδης ίσως μας επιτρέψει επιτέλους να μετρήσουμε με ακρίβεια τη μάζα του.»
Η Rektsini προσθέτει: «Το σύστημα OGLE-2013-BLG-341Lb είναι ιδιαίτερα σπάνιο και ενδιαφέρον. Αποτελείται από δύο άστρα και έναν πλανήτη. Συνδυάζοντας παλαιότερες παρατηρήσεις από τα τηλεσκόπια Keck και Hubble με τα νέα δεδομένα του Ευκλείδη, μπορούμε πλέον να διαχωρίσουμε τα δύο άστρα και να επιβεβαιώσουμε τη μάζα του πλανήτη.»
Ο Όμιλος Φίλων Αστρονομίας στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης: facebook, instagram, x, tiktok, youtube
Η επιστημονική υπεύθυνη του Ευκλείδη στην ESA, Valeria Pettorino, υπογραμμίζει ότι το αποτέλεσμα αποδεικνύει τι μπορεί να επιτύχει μια μικρή αλλά αφοσιωμένη επιστημονική ομάδα στο πλαίσιο μιας μεγάλης διεθνούς αποστολής.
Μέσα σε μόλις 24 ώρες παρατήρησης, ο Ευκλείδης παρείχε μοναδικά δεδομένα για το κέντρο του Γαλαξία μας, προσφέροντας μια εξαιρετικά ευρεία αλλά και υψηλής ευκρίνειας εικόνα της περιοχής. Τα δεδομένα αυτά θα αποτελέσουν πολύτιμο σημείο αναφοράς τόσο για μελλοντικές όσο και για παλαιότερες αποστολές, συμβάλλοντας όχι μόνο στη μελέτη εξωπλανητών, αλλά και στην έρευνα καφέ νάνων, διπλών αστρικών συστημάτων, των κινήσεων των άστρων και της κατανομής της διαστρικής σκόνης στον Γαλαξία μας.