Το PASIPHAE (Polar-Areas Stellar-Imaging in Polarization High-Accuracy Experiment) είναι ένα καινοτόμο ερευνητικό πρόγραμμα που συνδυάζει την υψηλής ακρίβειας αστρονομική παρατήρηση με τις αρχές της ανοιχτής επιστήμης. Στόχος του είναι η δημιουργία του πρώτου τρισδιάστατου χάρτη του μαγνητικού πεδίου του Γαλαξία, μέσα από την ανάλυση πολωμένου φωτός που προέρχεται από εκατομμύρια αστέρια.
Το πολωμένο φως αποκαλύπτει πληροφορίες για τη διάταξη του διαστρικού υλικού και τη δομή των μαγνητικών πεδίων. Χαρτογραφώντας το με μεγάλη ακρίβεια, το PASIPHAE φιλοδοξεί να φωτίσει τον ρόλο των μαγνητικών πεδίων στον σχηματισμό άστρων και να συμβάλει ουσιαστικά στην κατανόηση της εξέλιξης του πρώιμου Σύμπαντος.
Διεθνής συνεργασία με ελληνικό επίκεντρο
Το PASIPHAE είναι αποτέλεσμα διεθνούς συνεργασίας κορυφαίων ερευνητικών ιδρυμάτων, με κεντρικό ρόλο του Πανεπιστημίου Κρήτης. Συμμετέχουν η Ομάδα Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης, το Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ, το Ινστιτούτο Θεωρητικής και Υπολογιστικής Φυσικής, το Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) στην Ινδία, το South African Astronomical Observatory (SAAO), το California Institute of Technology (Caltech) στις ΗΠΑ και το Πανεπιστήμιο του Όσλο.
Επιστημονικός υπεύθυνος του έργου είναι ο καθηγητής Κωνσταντίνος Τάσσης από το Πανεπιστήμιο Κρήτης. Το έργο χρηματοδοτείται εν μέρει από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC) και αξιοποιεί τηλεσκόπια στο Αστεροσκοπείο Σκίνακα στην Κρήτη και στο Αστεροσκοπείο Sutherland στη Νότια Αφρική.
Νέα όργανα και μεθοδολογίες
Για την επίτευξη των στόχων του, το PASIPHAE βασίζεται σε ειδικά σχεδιασμένα όργανα: τα Wide-Area Linear Optical Polarimeters (WALOPs), τα οποία κατασκευάζονται αποκλειστικά για το έργο από το IUCAA στην Ινδία. Τα WALOPs επιτρέπουν τη μέτρηση της γραμμικής πόλωσης του φωτός από έναν τεράστιο αριθμό άστρων, με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια.
Σε συνδυασμό με τα δεδομένα αποστάσεων που παρέχει η αποστολή Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA), το PASIPHAE μπορεί να αναδομήσει σε τρεις διαστάσεις τη δομή του μαγνητικού πεδίου του Γαλαξία. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να κατανοήσουν βαθύτερα τη φυσική του μεσοαστρικού μέσου, τις διεργασίες σχηματισμού άστρων και να βελτιώσουν σημαντικά τη μελέτη της Κοσμικής Μικροκυματικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου (CMB), διαχωρίζοντας την από τις πολωμένες «παραμορφώσεις» που προκαλεί το γαλαξιακό μαγνητικό πεδίο.
Ανοιχτό λογισμικό και ελεύθερη διάθεση δεδομένων
Ένα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του PASIPHAE είναι η δέσμευσή του στις αρχές της ανοιχτής επιστήμης. Στο πλαίσιο του έργου έχουν αναπτυχθεί και διατεθεί ελεύθερα:
- εργαλεία ανοιχτού κώδικα για την τομογραφική απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου σε τρεις διαστάσεις,
- ένας κατάλογος πολωτικών προτύπων υψηλής ακρίβειας,
- ο αλγόριθμος Line-of-sight inversion method, διαθέσιμος στο GitHub με άδεια χρήσης GPL-3.0.
Όλα τα δεδομένα και οι παρατηρήσεις του έργου είναι προσβάσιμα από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα, ενισχύοντας την αναπαραγωγιμότητα και προωθώντας τη βασική έρευνα στην αστροφυσική και την κοσμολογία.
Ένα πρώτο βήμα, πολλά υποσχόμενο
Το PASIPHAE έχει ήδη καταφέρει να χαρτογραφήσει σε τρεις διαστάσεις ένα σημαντικό τμήμα του Γαλαξία, μαζί με τη δομή του μαγνητικού του πεδίου. Το επίτευγμα αυτό επιβεβαιώνει τη δυναμική του εγχειρήματος και θέτει τις βάσεις για την πλήρη απεικόνιση του Γαλαξία, με στόχο την αποκάλυψη κρίσιμων πληροφοριών για την εξέλιξη του Σύμπαντος.
