Τι είναι η πολυμηνυματική αστρονομία (multimessenger astronomy);

Το 1987, η έκρηξη ενός υπερκαινοφανούς αστέρα, του SN1987a, σηματοδότησε την έναρξη μιας νέας εποχής στην αστρονομία, αυτής της Πολυμηνυματικής Αστρονομίας (Π.Α.) ή αλλιώς multimessenger astronomy. Ο λόγος ήταν ότι εκτός από φως ανιχνεύθηκαν και σωματίδια, συγκεκριμένα κοσμικά νετρίνο1. Η ανακάλυψη αυτή ήταν ιδιαιτέρως σημαντική για την κατανόηση της εξέλιξης και του θανάτου των αστέρων.  Παρόλα αυτά η Π.Α.  συνδυάζει  πληροφορίες, δηλαδή ανιχνεύσεις, όχι μόνο φωτός και σωματιδίων, όπως τα νετρίνο υψηλών ενεργειών και κοσμικών ακτίνων2 αλλά και βαρυτικών κυμάτων, τις γνωστές πλέον ταλαντώσεις του χωροχρόνου. Οι επιστήμονες ζούμε σε μία πολλά υποσχόμενη περίοδο καθώς πλέον μπορούμε να συνδυάσουμε πληροφορίες που μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε τα βίαια και ενεργητικά φαινόμενα του Σύμπαντος, που αποτελούν και αντικείμενο μελέτης της Αστροφυσικής Υψηλών Ενεργειών. 

Εικόνα 1: Οι τέσσερις αγγελιοφόροι της αστρονομίας. Image credit: Ice Cube collaboration

Παραδείγματα:

  • Η καταγραφή  στις 17 Αυγούστου του 2017 ενός βαρυτικού κύματος (GW170817) με σχεδόν ταυτόχρονη ανίχνευση έκλαμψης ακτίνων γάμμα, μετά από 1.7 δευτερόλεπτα από το τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi. Για πρώτη φορά, υπήρξε συνδυασμός ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων που προήλθε από συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων. 
  • Η ανίχνευση στις 22 Σεπτεμβρίου του 2017 ενός νετρίνο υψηλών ενεργειών (IC170922) από τους φωτοπολλαπλασιαστές του πειράματος IceCube στον Νότιο Πόλο. Στη συνέχεια ενεργοποιήθηκε το δίκτυο AMON (Astrophysical Multimessenger Observatory Network), με αποτέλεσμα να καταγραφεί η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, ακόμη και από το τηλεσκόπιο ακτίνων γ Fermi. Ο πιθανός “ύποπτος” για την ανίχνευση αυτή είναι ο Ενεργός Γαλαξιακός Πυρήνας TXS-0506+056, ο οποίος βρίσκεται στον αστερισμό του Ωρίωνα.
  1. Ο χαρακτηρισμός κοσμικά αναφέρεται στο γεγονός ότι δεν ήταν ηλιακής ή γήινης προέλευσης. 
  2. Ιστορικά παραμένει ο όρος κοσμικές ακτίνες, αλλά αφορά σωματίδια όπως πρωτόνια, ηλεκτρόνια, πυρήνες ηλίου καθώς και πυρήνες βαρύτερων στοιχείων.