«Καταφέραμε να λύσουμε ένα μυστήριο 40 ετών», είπε ο αστρονόμος στο Φινλανδικό Κέντρο Αστρονομίας με την ESO (FINCA), Γιάννης Λιοδάκης. «Συλλέξαμε τελικά όλα τα κομμάτια του παζλ, και η εικόνα που συνθέτουν είναι ξεκάθαρη».
Η εικόνα για την οποία μιλάει ο Έλληνας ερευνητής είναι του φλογαστέρα Markarian 501. Οι φλογαστέρες (blazars) συγκαταλέγονται ανάμεσα στα φωτεινότερα αντικείμενα στον ουρανό. Αποτελούνται από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που «καταπίνει» υλικό το οποίο στροβιλίζεται γύρω της σε έναν δίσκο, εκτοξεύοντας δύο ισχυρούς πίδακες κάθετους στο δίσκο, έναν σε κάθε πλευρά. Μέσα στον πίδακα, σωμάτια που κινούνται με «αστρονομικές» ταχύτητες, σχεδόν ίσες με αυτήν του φωτός, εκπέμπουν εκτυφλωτικό φως. Για δεκαετίες, ένα βασικό ερώτημα που ταλανίζει τους επιστήμονες είναι το πώς επιταχύνονται τα σωματίδια στους πίδακες σε τόσο υψηλές ενέργειες.
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature στην οποία επικεφαλής είναι ο Κρητικός ερευνητής, διαπιστώνει ότι η καλύτερη εξήγηση για την επιτάχυνση των σωματιδίων φαίνεται να είναι ένα ωστικό κύμα μέσα στον πίδακα. Το ωστικό κύμα δημιουργείται όταν κάτι κινείται ταχύτερα από την ταχύτητα του ήχου του περιβάλλοντος υλικού, παρόμοια με ένα υπερηχητικό μαχητικό αεροσκάφος που σχίζει την ατμόσφαιρα.
Στη μελέτη βοήθησε ο δορυφόρος Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), που εκτοξεύτηκε στις 9 Δεκεμβρίου 2021, αποτελώντας μια συνεργασία της NASA με την Ιταλική Διαστημική Υπηρεσία. Ο IXPE παρέχει ένα είδος δεδομένων που δεν ήταν ποτέ ξανά προσβάσιμα από το διάστημα: την πόλωση των ακτίνων Χ. Με απλά λόγια ανιχνεύει τη μέση κατεύθυνση και την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που αποτελούν τις ακτίνες Χ, πληροφορίες που δεν είναι εφικτό να συλλέξουν τηλεσκόπια που βρίσκονται στη Γη, επειδή η ατμόσφαιρα απορροφά τις ακτίνες Χ που έρχονται από το διάστημα.
Η μητρική μαύρη τρύπα του Markarian 501 βρίσκεται στο κέντρο ενός μεγάλου ελλειπτικού γαλαξία στον αστερισμό του Ηρακλή. Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν και άλλα τηλεσκόπια στο διάστημα και στο έδαφος για να συλλέξουν πληροφορίες για τον φλογαστέρα σε ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος φωτός. Οι επιστήμονες θα συνεχίσουν να παρατηρούν τον Markarian 501 για να δουν αν η πόλωση αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Ο IXPE θα διερευνήσει επίσης μια ευρύτερη συλλογή από φλογαστέρες κατά τη διάρκεια της διετούς πρωταρχικής αποστολής του, εξερευνώντας ακόμη περισσότερα μυστήρια του σύμπαντος.
Η μελέτη συντάχθηκε από μεγάλη διεθνή κοινοπραξία, και συμπεριλαμβάνει πολύ σημαντική συμβολή από αστρονόμους και αποφοίτους του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του ΙΤΕ και του Πανεπιστημίου Κρήτης, καθώς και δεδομένα από το Αστεροσκοπείο του Σκίνακα. Εκτός από τον Γιάννη Λιοδάκη, συ-συγγραφείς της μελέτης είναι η Τζίνα Πανοπούλου, καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Chalmers στη Σουηδία, και η Carolina Casadio, Ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ και βραβευμένη με εξαιρετικά ανταγωνιστική επιχορήγηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC), η οποία ήταν και επικεφαλής των παρατηρήσεων του Markarian 501 στα ραδιοκύματα.
