Ο Κρητικός αστροφυσικός που μελετάει τις μαύρες τρύπες στη NASA

Στα βήματα του Steven Hawking, του σπουδαιότερου θεωρητικού φυσικού της εποχής μας, που συνέδεσε το όνομά του με τις «μαύρες τρύπες», ο Δρ. Ιωάννης Λιοδάκης, ο Έλληνας μεταδιδακτορικός υπότροφος της NASA, στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Marshall (Marshall Space Flight Center), αναλαμβάνει την πρόκληση της μελέτης αυτών των συστημάτων.

 

Πρόσφατα, έλαβε τη χρηματοδότηση ERC Starting Grant από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας. Μία επιχορήγηση ύψους 1,5 εκατ. ευρώ που θα του επιτρέψει τη δημιουργία και καθοδήγηση μιας νέας ερευνητικής ομάδας, στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ). Στόχος του είναι να χρησιμοποιήσει το Αστεροσκοπείο Σκίνακα, την κοινή ερευνητική υποδομή του Πανεπιστημίου Κρήτης και του ΙΤΕ, για να μελετήσει την προέλευση των βίαιων και εκρηκτικών φαινομένων γύρω από τις υπερμαζικές μαύρες τρύπες.

«Πρόκληση μας να εξελίξουμε τις γνώσεις πάνω στις «μαύρες τρύπες»

«Προσπαθούμε να καταλάβουμε τη συμβαίνει σε συστήματα που βρίσκονται τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά, τα οποία φαίνονται σαν κουκίδες φωτός ακόμα και από τα καλύτερα τηλεσκόπια που έχει η ανθρωπότητα, σε συνθήκες που δεν μπορούμε να αναπαράγουμε στα εργαστήρια μας στη γη. Και όλα αυτά κρίνοντας μόνο από το φως που μετράμε. Η βασική μας πρόκληση είναι να βρούμε καινούργιους τρόπους να πάρουμε πληροφορίες για τις φυσικές διεργασίες σε αυτά τα συστήματα. Εδώ, λοιπόν, έρχεται και η ιδέα να μελετήσουμε την πόλωση του φωτός με το τηλεσκόπιο του Αστεροσκοπείου του Σκίνακα», δηλώνει, φανερά ενθουσιασμένος στο iefimerida.gr o κ. Λιοδάκης από την Αμερική όπου βρίσκεται το τελευταίο διάστημα.

Οι υπερμαζικές μαύρες τρύπες, που έχουν μάζα εκατομμύρια έως και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη απ’ αυτή του Ήλιου μας, αποτελούν τα πιο ενδιαφέροντα κοσμικά εργαστήρια για τη μελέτη θεμελιωδών φυσικών φαινομένων. Οι μαύρες τρύπες αλληλοεπιδρούν με το περιβάλλον τους με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, αλλά κυρίως με τον σχηματισμό δίσκων αερίου, καθώς και πιδάκων ιονισμένου αερίου και σωματιδίων – το λεγόμενο αστροφυσικό «πλάσμα» –  που εκπέμπονται κάθετα από τους δίσκους προς το διάστημα με ακραίες ταχύτητες.

Ενώ παρατηρούμε και μελετάμε αναλυτικά αυτές τις δομές μέσω της εκπομπής τους σε φως, σωματίδια και, τα τελευταία χρόνια, σε βαρυτικά κύματα, γνωρίζουμε ελάχιστα για το πώς ακριβώς σχηματίζονται οι δομές αυτές, και πώς τα σωματίδια στους πίδακες αποκτούν την απαιτούμενη ενέργεια για την παραγωγή της ακτινοβολίας που συλλέγουμε με τα τηλεσκόπιά μας στην Γη.

Η επιχορήγηση έρχεται ως αναγνώριση του σημαντικού έργου του Έλληνα ερευνητή

Στο ερευνητικό πρόγραμμα που θα χρηματοδοτηθεί μέσω του ERC, o Δρ. Λιοδάκης θα χρησιμοποιήσει μια ιδιότητα του φωτός που δεν αξιοποιείται συχνά, την πόλωση, ώστε να μελετήσει τα μαγνητικά πεδία στο αέριο και το πλάσμα που περιβάλλουν τις υπερμαζικές μαύρες τρύπες. Η ομάδα του στοχεύει να ρίξει για πρώτη φορά άπλετο φως στις διεργασίες που σχετίζονται με τον σχηματισμό δίσκων αερίου μετά την καταστροφή αστεριών γύρω από μαύρες τρύπες, καθώς και πώς τα σωματίδια στους πίδακες αποκτούν την ενέργειά τους. Θα χρησιμοποιήσει το -μοναδικής ακρίβειας- υπερσύγχρονο πολωσίμετρο  RoboPol στο Αστεροσκοπείο Σκίνακα, καθώς και άλλα τηλεσκόπια στο διάστημα και στη Γη ώστε, παρατηρώντας συστηματικά μια πλειάδα υπερμαζικών μαύρων τρυπών σε κοντινούς μας γαλαξίες, να προσφέρει την πρώτη ολοκληρωμένη εικόνα αυτών των εκρηκτικών φαινομένων.

«Το ERC Starting Grant είναι η πιο ανταγωνιστική, σημαντικότερη χρηματοδότηση που μπορεί να λάβει ένας νέος ερευνητής στην Ευρώπη, αν όχι και στον κόσμο. Είναι πραγματική αναγνώριση της ερευνητικής μου δουλειάς και θα μου επιτρέψει να δημιουργήσω τη δική μου ερευνητική ομάδα στην Κρήτη. Ο λόγος που το project θα υλοποιηθεί στο Αστεροσκοπείο του Σκίνακα είναι γιατί εκεί υπάρχει ένα από τα καλύτερα όργανα στον κόσμο που μετράει την πόλωση του φωτός, που λέγεται «RoboPol», τονίζει ο Δρ. Λιοδάκης.

Πως ξεκίνησε η συνεργασία με τη NASA

Η συνεργασία με τη NASA για τον νεαρό Κρητικό αστροφυσικό ξεκίνησε στο πλαίσιο της πρώτης του μεταδιδακτορικής υποτροφίας στο Πανεπιστήμιο του Stanford, όπου συμμετείχε στην ομάδα ενός δορυφόρου πόλωσης ακτινών Χ, που λέγεται «Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE)». «Ο δορυφόρος αυτός εκτοξεύτηκε στα τέλη του 2021 και μετά από τα πρώτα σημαντικά αποτελέσματα που είχαμε, μου δόθηκε το 2023 η μεταδιδακτορική υποτροφία για το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Marshall (NASA Marshall Space Flight Center) όπου βρίσκομαι τώρα», αναφέρει.

«Απαιτούνται χρήματα και …μπόλικη τύχη- Η Ελλάδα έχει πολλούς και καλούς επιστήμονες»

Πόσο εύκολο ή δύσκολο είναι για έναν Έλληνα επιστήμονα να ασχοληθεί και να διαπρέψει στην αστροφυσική; Ο Δρ. Λιοδάκης σπεύδει να απαντήσει ότι υπάρχουν πολλοί καλοί επιστήμονες στην Ελλάδα, παγκοσμίου φήμης ερευνητικά κέντρα, όπως το Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ, με σημαντικά προγράμματα. «Ένας φοιτητής που θα θελήσει να ασχοληθεί με την αστροφυσική δε θα έχει πρόβλημα. Το  βασικό εμπόδιο είναι η χρηματοδότηση, που για πολλούς μεταπτυχιακούς και διδακτορικούς φοιτητές είναι ανύπαρκτη. Ήμουν τυχερός που είχα οικονομική στήριξη για τις διδακτορικές μου σπουδές στην Κρήτη, αλλά είναι η εξαίρεση. Στη συνέχεια, οι πιθανότητες που έχει κάποιος να μείνει ή έστω να επιστρέψει στην Ελλάδα ως Καθηγητής Πανεπιστημίου ή ερευνητής σε κάποιο Ινστιτούτο είναι μηδαμινές. Αυτό βέβαια ισχύει για όλους τους τομείς, όχι μόνο για την Αστροφυσική», καταλήγει.

Ποιος είναι ο Ιωάννης Λιοδάκης

Ο Ιωάννης Λιοδάκης πήρε το πτυχίο και το μεταπτυχιακό του δίπλωμα από το Πανεπιστήμιο Πατρών. Γεννημένος και μεγαλωμένος στην Κρήτη, επέστρεψε στο Πανεπιστήμιο Κρήτης και το ΙΤΕ για να εκπονήσει το διδακτορικό του, το οποίο και έλαβε το 2017. Για το ερευνητικό έργο του, του απονεμήθηκε το ίδιο έτος το βραβείο Καλύτερου Νέου Ερευνητή από το Πανεπιστήμιο Κρήτης, και το βραβείο Καλύτερης Διδακτορικής Διατριβής από την Ελληνική Αστρονομική Εταιρεία. Συνέχισε την πορεία του στις ΗΠΑ με την υψηλού κύρους υποτροφία Kavli, στο Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, του Πανεπιστημίου Στάνφορντ. Το 2020, μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Τούρκου ως υπότροφος του Φινλανδικού Κέντρου Αστρονομίας (FINCA). Τα ερευνητικά του αποτελέσματα έχουν ήδη αναγνωριστεί από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση και το Ίδρυμα Gruber με την απονομή της υποτροφίας Gruber (2020) και από την Περιφέρεια Κρήτης με το βραβείο Διακεκριμένου Νέου Κρητικού Ερευνητή (2022). Από τον Σεπτεμβριο του 2023 είναι μεταδιδακτορικός υπότροφος της NASA στο Marshall Space Flight Center.