Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ: Ο επιστήμονας που κατανόησε την εξέλιξη των αστέρων

Ο Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ ήταν αμερικανός αστρονόμος και αστροφυσικός, ινδικής καταγωγής,

τιμημένος με Νόμπελ Φυσικής το 1983, «για τη θεωρητική μελέτη των φυσικών διεργασιών, των καθοριστικών για τη δομή και την εξέλιξη των αστέρων». Προέβλεψε την ύπαρξη των «λευκών νάνων» και προσδιόρισε το όριο μάζας τους, που φέρει το όνομά του («Όριο Τσαντρασεκάρ»). Με το επιστημονικό του έργο του συνέβαλε σημαντικά στην κατανόηση του χαρακτήρα ορισμένων ουράνιων σωμάτων, όπως είναι οι υπερκαινοφανείς αστέρες ή σουπερνόβα, οι αστέρες νετρονίων και οι «μαύρες τρύπες».

Ο Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ γεννήθηκε στις 19 Οκτωβρίου 1910 στη Λαχώρη της Βρετανικής Ινδίας (σημερινού Πακιστάν). Ήταν γιος του ανώτερου σιδηροδρομικού Τσαντρασεκάρα Σουμπραμάνια Αγιάρ (1885-1960) και ανιψιός του φυσικού Τσαντρασεκάρα Βενκάτα Ραμάν (1888-1970), που τιμήθηκε με Νόμπελ Φυσικής το 1930 για τις εργασίες του σχετικά με τη σκέδαση του φωτός.

Μαθήτευσε κατ’ οίκον με δασκάλους τον πατέρα και τη μητέρα του και μετά την αποφοίτησή του από το Λύκειο, σπούδασε φυσική στο Πανεπιστήμιο του Μαντράς. Στη συνέχεια πραγματοποίησε μεταπτυχιακές σπουδές στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ και αναγορεύτηκε διδάκτωρ φυσικής το 1933 με τη διατριβή «Πολυτροπικές Κατανομές» («Polytropic Distributions»).

Ο Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ νεαρός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου

Ο Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ νεαρός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου

Από το 1933 έως το 1937 εργάστηκε ως ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ και από 1938 εντάχθηκε στο επιστημονικό προσωπικό του Πανεπιστημίου του Σικάγου ως επίκουρος καθηγητής της Αστροφυσικής. Το 1952 έγινε τακτικός καθηγητής και τον επόμενο χρόνο απέκτησε την αμερικανική ιθαγένεια.

Στις αρχές της δεκαετίας του 1930, ο Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ οδηγήθηκε στο συμπέρασμα ότι οι αστέρες, όταν μετατρέψουν όλα τα αποθέματα υδρογόνου τους σε ήλιο, αρχίζουν να συρρικνώνονται υπό την επίδραση της ίδιας τους της βαρύτητας. Στη φάση αυτή της εξέλιξής τους, οι αστέρες, γνωστοί ως «λευκοί νάνοι», έχουν σμικρυνθεί τόσο πολύ ώστε το μέγεθος τους να γίνει περίπου ίσο με το μέγεθος της Γης, ενώ η ύλη τους έχει συμπιεσθεί σε εξαιρετικά μεγάλο βαθμό, αποκτώντας ιδιαίτερα υψηλή πυκνότητα.

Το 1931 διατύπωσε το «Όριο Τσαντρασεκάρ» («Chandrasekhar Limit», το οποίο ισούται με 1,44 φορές τη μάζα του Ήλιου. Αν η μάζα ενός αστέρα υπερβαίνει το όριο αυτό, δεν σχηματίζει λευκό νάνο, αλλά εξακολουθεί να καταρρέει, αποβάλλοντας το αέριο περίβλημά του, στο πλαίσιο μιας έκρηξης υπερκαινοφανούς αστέρα (supernova), και μετατρέπεται τελικά σε αστέρα νετρονίων. Οι αστέρες ακόμη μεγαλύτερης μάζας συνεχίζουν τη συρρίκνωσή τους, μετατρεπόμενοι τελικά σε «μαύρες τρύπες».

Ο Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ πραγματοποίησε σημαντικό ερευνητικό έργο για τη μεταφορά ενέργειας με τον μηχανισμό της ακτινοβολίας στις ατμόσφαιρες των αστέρων, τον οποίο αναπτύσσει στο βιβλίο του «Μεταφορά ακτινοβολίας» («Radiation Transfer», 1950). Επιχείρησε επίσης ν’ αναπτύξει ένα μαθηματικό πρότυπο για την περιγραφή των μαύρων τρυπών, που περιγράφεται στο έργο του «Η μαθηματική θεωρία των μαύρων τρυπών» («The Mathematical Theory of Black Holes», 1983).

Το 1983 βραβεύτηκε από κοινού με τον αμερικανό συνάδελφό του Γουίλιαμ Φάουλερ με το Νόμπελ Φυσικής, ενώ τιμήθηκε και με πολλά άλλα βραβεία σχετικά με την επιστήμη του.

Ο Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ πέθανε στις 21 Αυγούστου 1995 στο Σικάγο, σε ηλικία 85 ετών.