Ο Έλληνας αστροφυσικός που αναμετράται με τον Αϊνστάιν για τις Μαύρες Τρύπες

Αρχίζοντας την αναφορά στη ζωή και το έργο του Δημήτρη Ψάλτη με αντίστροφη χρονολογική σειρά, δηλαδή από το παρόν προς το παρελθόν, αξίζει να κατανοήσει κανείς -ή, τουλάχιστον, να προσπαθήσει να καταλάβει- ποια ακριβώς ήταν η συμβολή του Έλληνα αστροφυσικού στη φωτογράφηση της Μαύρης Τρύπας. Εκ των προτέρων, δεν θα ήταν υπερβολή να σημειωθεί ότι, χωρίς τη δουλειά του 49χρονου Δημήτρη Ψάλτη η επιστημονική κοινότητα δεν θα είχε προβεί στην δημοσιοποίηση της πρώτης πραγματικής απεικόνισης μιας Μαύρης Τρύπας.

Ο Δημήτρης Ψάλτης είναι επικεφαλής μιας ομάδας 36 ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας, η οποία απαρτίζεται από 8 μέλη του επιστημονικού προσωπικού (καθηγητές), 8 μεταπτυχιακούς και 13 προπτυχιακούς φοιτητές, συν 7 τεχνικούς τηλεσκοπίων. Ο Ψάλτης και οι περισσότεροι από τους συναδέλφους του «χρεώθηκαν» ένα κονδύλι περίπου 7,2 εκατ. δολαρίων για την έρευνά τους, με χρηματοδότη έναν διεθνή οργανισμό.

Ως ερευνητής και καθηγητής Αστρονομίας και Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας των ΗΠΑ, ο Δημήτρης Ψάλτης εν ολίγοις αναμετράται απευθείας με τον Αλβέρτο Αϊνστάιν. Υπό την έννοια ότι ο Ψάλτης ηγείται μιας ομάδας επιστημόνων ερευνητών η οποία δοκιμάζει, σχεδόν στην πράξη πλέον, το κατά πόσον ευσταθεί η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Αυτήν την τόσο παράξενη και δυσνόητη αλλά συναρπαστική υπόθεση που ο Αϊνστάιν είχε διατυπώσει το 1915, προκαλώντας μία από τις μεγαλύτερες επαναστάσεις στην ιστορία της ανθρώπινης γνώσης.

Η Θεωρία της Σχετικότητας, πολύ επιγραμματικά, είναι ένα επιστημονικό εργαλείο για την ερμηνεία του σύμπαντος. Του πως λειτουργεί ο κόσμος και, κατά λογική συνεπαγωγή, ένα εργαλείο για την επίλυση του προαιώνιου αινίγματος της ανθρωπότητας σχετικά με την καταγωγή των πάντων. Αξιοποιώντας την πρόοδο των συναφών προς την αστροφυσική και την κοσμολογία επιστημών, αλλά και της τεχνολογίας των υπολογιστών χάρη στην οποία είναι εφικτή σήμερα η επεξεργασία δεδομένων ασύλληπτα μεγάλου όγκου (big data), ο Δημήτρης Ψάλτης και οι 35 συνεργάτες του, διαχειρίστηκαν τα ευρήματα του «Event Horizon Telescope» («Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων»). Ο Ορίζοντας Γεγονότων είναι οτιδήποτε συμβαίνει στην περιφέρεια κάθε Μαύρης Τρύπας του διαστήματος. Για τον παρατηρητή, δηλαδή τον άνθρωπο, στα ακρώτατα όρια των τεχνικών μέσων που διαθέτει σήμερα, ο Ορίζοντας Γεγονότων είναι το κρίσιμο σημείο αναφοράς για την αποτύπωση μιας Μαύρης Τρύπας.

Ο Δημήτρης Ψάλτης είχε εστιάσει στην τελειοποίηση των δοκιμασιών στις οποίες υποβάλλεται η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, προκειμένου να διαπιστωθεί η ορθότητά της. Ο Ψάλτης σχεδιάζει και αναπτύσσει υπολογιστικά εργαλεία, καινοτόμα και υψηλών επιδόσεων, με τα οποία οι επιστήμονες μελετούν διάφορα ζητήματα της φυσικής και της αστροφυσικής των Μαύρων Τρυπών και άλλων διαστημικών σωμάτων. Στο γενικότερο πλαίσιο της αποτύπωσης των Μαύρων Τρυπών η ομάδα Ψάλτη από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνας ήταν υπεύθυνη για τον συντονισμό των δεδομένων δύο από τα 8 τηλεσκόπια του προγράμματος. Το ένα ήταν το Submillimeter Telescope (SMT) στο όρος Γκράχαμ της Αριζόνας, το οποίο ήταν και το μόνο επί βορειοαμερικανικού εδάφους. Το δεύτερο ήταν το Τηλεσκόπιο Νοτίου Πόλου (SPT) στην Ανταρκτική.

Υπό την καθοδήγηση του Ψάλτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν υπερ-υπολογιστές, με τους κορυφαίους επεξεργαστές γραφικών της Nvidia οι οποίοι προορίζονται για βιντεοπαιχνίδια και προσομοιωτές εικονικής πραγματικότητας. Χάρη σε αυτούς κατέστη δυνατή η σύνθεση της φωτογραφίας που με τόση υπερηφάνεια ανακοινώθηκε την Τετάρτη 10 Απριλίου, ταυτόχρονα σε 6 διαφορετικές συνεντεύξεις τύπου ανά την υφήλιο.

Προσπαθώντας να απλοποιήσει όσο είναι δυνατόν το αντικείμενό του, ο Δημήτρης Ψάλτης λέει, κατ' αρχάς, ότι «πριν από δέκα χρόνια η φωτογραφία της Μαύρης Τρύπας και της σκιάς της απλώς δεν ήταν δυνατόν να ληφθεί. Διότι, παρόλο που πρόκειται για ένα φαινόμενο που εξελίσσεται σε μια έκταση όση και ολόκληρου του ηλιακού μας συστήματος, η τεράστια απόσταση που χωρίζει τη Γη από τη συγκεκριμένη Μαύρη Τρύπα (Messier 87 ή Μ87) μετατρέπει την αχανή της διάμετρο σε κάτι που φαίνεται σαν ένα ντόνατ στη επιφάνεια της Σελήνης».

Οι μυστηριώδεις Μαύρες Τρύπες
Η Μ87 απέχει από τη Γη 55 εκατομμύρια έτη φωτός, όπου κάθε έτος φωτός αντιστοιχεί σε περίπου 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Κι όμως, η συγκεκριμένη Μαύρη Τρύπα θεωρήθηκε ως πιο κοντινή στον πλανήτη μας και άρα η πιο πρόσφορη στη φωτογράφηση. Η δε μάζα της είναι 6.5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Σε διάστημα δύο εβδομάδων, ο Ψάλτης και οι συνεργάτες του συνέλεξαν δεδομένα συνολικού όγκου άνω των 5.000 τρισεκατομμυρίων byte, τα οποία και αποθήκευσαν σε 1.000 δίσκους. Σαν αναλογία σε μουσικά αρχεία mp3 υψηλής πιστότητας, θα χρειάζονταν 4.700 χρόνια για να τα ακούσει από το πρώτο έως το τελευταίο κομμάτι.

«Το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων μάς επιτρέπει, για πρώτη φορά, να ελέγξουμε την ορθότητα των υποθέσεων που είχε διατυπώσει ο Αϊνστάιν, στο πλαίσιο της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας σχετικά με τις Μαύρες Τρύπες τύπου supermassive (σσ: με ασύλληπτα υψηλή πυκνότητα μάζας). Οι Τρύπες αυτές βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών» λέει ο Δημήτρης Ψάλτης. Και τονίζει ότι «όπως αποδείχθηκε, το μέγεθος και το σχήμα της σκιάς, την οποία αποτυπώσαμε στη φωτογραφία, ταιριάζει πάρα πολύ καλά στις προβλέψεις μας. Και αυτό μας τονώνει την εμπιστοσύνη μας στη θεωρία του Αϊνστάιν, έστω και αν την είχε διατυπώσει πριν από έναν αιώνα».

Ποιος είναι ο Δημήτρης Ψάλτης
Γεννήθηκε στις Σέρρες την 1η Ιουνίου του 1970. Σπούδασε φυσική στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, αποφάσισε όμως να μην ασχοληθεί ως ερευνητής με την πυρηνική φυσική, επειδή δεν ήθελε να συμβάλει, έστω και ακούσια, στην παραγωγή όπλων μαζικής καταστροφής. Στράφηκε προς την αστροφυσική και άρχισε να κάνει μεταπτυχιακές σπουδές σε πανεπιστήμια της Ευρώπης και των ΗΠΑ. Η τύχη -και κάποια σφάλματα της γραμματείας στη συμπλήρωση των εγγράφων του- οδήγησε τον Ψάλτη στο Χάρβαρντ και το Πρίνστον (την πανεπιστημιακή έδρα του Άϊνστάιν στην Αμερική). Από τον Ιανουάριο του 2003 ανέλαβε καθήκοντα ερευνητή και διδάσκοντα στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας, στην πόλη Τουσόν. Εκτός των υποχρεώσεών του, όπως ο ίδιος λέει, «απολαμβάνει τη ζωή μαζί με την οικογένειά του, κάνοντας πεζοπορία στο βουνό, ποδήλατο, καταδύσεις και αεροπλοΐα». Ας ελπίσουμε ότι σε κάποια από τις επόμενες απονομές βραβείων Νόμπελ, το όνομα του Δημήτρη Ψάλτη θα βρίσκεται σε περίοπτη θέση μεταξύ των υποψηφίων.

Δείτε εδώ τον καθηγητή Δημήτρη Ψάλτη σε ομιλία του για τις Μαύρες Τρύπες και τις δικές του μελέτες
 

Δείτε βίντεο: Έλληνας αστροφυσικός αναμετράται με τον Αϊνστάιν για τις Μαύρες Τρύπες