út a végtelenbe

2024.okt.15.
Írta: M3physto komment

Szupernóvákba kódolt sötét energia

Egy nemzetközi projekt keretében az eddigi legnagyobb, több mint 500 szupernóva adatait tartalmazó mintán tesztelték a sötét energiával is számoló kozmológiai modellek helyességét.

Sötét energia – Wikipédia

 Az amerikai kutatók által irányított, de több ország (Svédország, Japán, Olaszország, Franciaország, Spanyolország, Nagy-Britannia, Kanada) tudományos intézeteivel közösen működtetett Supernova Cosmology Project (SCP) résztvevői arra vállalkoztak, hogy a kozmológiai szempontból fontosnak tekintett, ún. Ia típusú szupernóvák lehető legalaposabb vizsgálata révén segítsék megválaszolni az Univerzum összetételére, fejlődésére és szerkezetére vonatkozó, többnyire a mai napig nyitott kérdéseket. 
 
Az Ia típusú szupernóvák a klasszikus elképzelés szerint kettős rendszerekben lévő, a társcsillaguktól túl sok anyagot elszívó fehér törpecsillagok végzetes gravitációs összeomlására vezethetőek vissza. Mivel a jelenlegi elméletek alapján a fehér törpék kritikus tömege igen pontosan behatárolt (kb. 1,4 naptömeg), ezért ezeknek a csillagrobbanásoknak az Univerzum minden pontján közel azonos energiával kell(ene) lezajlódniuk - ez pedig elméletileg remek lehetőséget teremt a precíz kozmikus távolságmérésre, s ebbõl fakadóan további fontos kozmológiai paraméterek pontos kiszámítására. Bár a folyamatosan gyarapodó megfigyelések azt bizonyítják, hogy az Ia típusú szupernóvák mégsem teljesen egyformák (ráadásul az utóbbi időben egyre gyakrabban hallani arról, hogy mégiscsak létezhetnek 1,4 naptömegnél nehezebb fehér törpék, vagy hogy más folyamatok is vezethetnek ilyen típusú csillagrobbanásokhoz), ezek az objektumok - a megfelelõ szűrések ill. adatfeldolgozási korrekciók elvégzése mellett - továbbra is az egyik legmegfelelőbb célcsoportot alkotják a kozmológiai vizsgálódások szempontjából (hozzá kell tenni, hogy elég szűk az erre alkalmas objektumok vagy jelenségek köre ...).

Az egyik legizgalmasabb kérdés Univerzumunk összetételével ill. dinamikájával kapcsolatos: vajon tényleg létezik-e a titokzatos sötét energia (melyről a jelenlegi elméletek többsége azt feltételezi, hogy a Világegyetem energiasűrűségének csaknem háromnegyedét teszi ki), s ha igen, milyen hatással van az Univerzum fejlődésére. A sötét energia rejtélye csaknem száz évvel ezelõtt kezdődött, mikor Albert Einstein - hogy az általa felírt kozmológiai egyenleteket egy időben változatlan Világegyetem is kielégítse - egy ún. kozmológiai állandóval (lambda) egészítette ki elméletét. Később ezt visszavonta (sőt, élete legnagyobb tévedésének nevezte), ám jelenleg úgy tűnik, valamilyen formában mégiscsak igaza volt. Néhány szakember a kilencvenes évek végén, éppen az Ia típusú szupernóvák vizsgálata alapján mutatott rá, hogy a Világegyetem nagy valószínűséggel egyre gyorsulva tágul, s ez az általánosan használt modellekben pont egy lambda-jellegű (a gravitációval ellentétes hatást kifejtő) tag bevezetésével vehető figyelembe.

Az utóbbi tíz évben a kutatók rengeteg munkát fektettek a sötét energiának elkeresztelt hatásmechanizmus megértésébe, de ez eddig csak részben sikerült. Ha elfogadjuk a sötét energia létét (mert léteznek ezt elvető - pl. módosított gravitációs törvénnyel számoló - elméletek is, bár ezeket jelenleg jóval kevésbé tartjuk valószínűnek), akkor a jelenlegi megfigyelések arra utalnak, hogy a Világegyetem "anyagát" (bár célszerűbb az energiasűrűség fogalmát használni) mintegy 70 százalékban ez az energiaforma teszi ki (ezt a szupernóva-adatok mellett a mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás fluktuációinak, illetve a galaxisok nagyléptékû eloszlásának vizsgálatai is megerősítik). A fő cél azonban ennek az aránynak (ill. a hozzá kapcsolódó kozmológiai paramétereknek) a lehető legpontosabb meghatározása, ugyanis az Univerzum dinamikai modelljei már egészen kis eltérések hatására is jelentősen változhatnak.

Az SCP program résztvevői a napokban jelentették be, hogy az eddigi legnagyobb, 557 db Ia típusú szupernóva fénygörbéit és nagy felbontású színképeit tartalmazó adatbázisuk (Union2) segítségével határozták meg a kozmológiai paraméterek értékeit. A kutatók a kozmológiában használatos állapotegyenlet w paraméterére (melynek a sötét energia dominanciája esetében -1 körüli értéket kell adnia) -0,997-es ill. -1,035-ös értéket kaptak (attól függően, hogy sík vagy görbült téridőt vettek alapul), mindezt kb. 7-8%-os pontossággal - vagyis a kiterjedt szupernóva-mintán végzett elemzések is alátámasztani látszanak a nagy mennyiségű sötét energiával kalkuláló modellek érvényességét. Legalábbis az Univerzum kb. 6 milliárd éves koráig visszanézve, ugyanis az ennél távolabbi szupernóvák esetében a kutatócsoport tagjai már óvatosságra intenek az eredményekkel kapcsolatban. Ahhoz, hogy ezen nagyon távoli objektumok esetében is megbízható eredmények szülessenek, várhatóan további elemzésekre és még bővebb mintákra lesz szükség - ez pedig lehetőséget teremthet többek között a kozmológiai paraméterek időbeli változásának meghatározásához.

Érdekes adalék, hogy nem csak a szupernóva-kutatók segíthetik a kozmológusokat, hanem fordítva is megtörténhet. Előkészületben van egy három évre tervezett program (HETDEX), melynek során a Texasban lévő, 9,2 méteres Hobby-Eberly Távcső segítségével egy eddig példa nélküli, spektroszkópiai égboltfelmérést visznek majd véghez: az égbolt egy területén jellegzetes emissziós vonalakat kibocsátó galaxisokat keresnek majd, melyek távolságának és fizikai paramétereinek meghatározása szintén fontos szerepet játszhat a kozmológiai modellek pontosításában. A speciális felmérés a várakozások szerint több tucatnyi szupernóva felfedezését is lehetővé teheti, amiben előreláthatólag fontos szerep juthat majd a Szegedi Tudományegyetem Szupernóva-kutató Csoportjának is.

2024.sze.20.
Írta: M3physto komment

Megvan az első földméretű kőzetbolygó!

A Kepler-űrtávcső adatai alapján azonosították az első olyan kőzetbolygót, melynek mérete majdnem akkora, mint a Földé. A Kepler-78b mindössze 8,5 óra alatt kerüli meg csillagát, így bioszféra hordozására biztosan nem alkalmas.

Bár a Kepler-űrteleszkóp a nagyon pontos térbeli pozicionálást biztosító lendkerekek meghibásodása miatt a jövőben az exobolygókkal kapcsolatos feladatait már nem tudja az eddigi pontossággal ellátni, stabil működésének közel négy éve alatt összegyűlt óriási adatmennyiség feldolgozása valószínűleg még sokáig szolgáltat új eredményeket ezen a területen is. Ezek egyike a Kepler-78b jelzéssel ellátott exobolygó azonosítása, melynek mérete csak nagyon kicsivel haladja meg a Földét. Ez még nem lenne eget rengető újdonság, de ha azt is tekintetbe vesszük, hogy az összetétele is hasonló planétánkéhoz, azaz a Kepler-78b egy kőzetbolygó, akkor a helyzet már más. Sajnos a teljes boldogságra, azaz a Földdel (majdnem) minden tekintetben megegyező planéta detektálására még várnunk kell, mivel a Kepler-78b mindössze 8,5 óra alatt járja körbe csillagát, azaz nagyon közel kering hozzá, így hőmérséklete pokoli lehet, lehetetlenné téve bármilyen általunk ismert létforma létezését a felszínén.

Natalie Batalha (NASA Ames Research Center), a Kepler-projekt vezető kutatója szerint a hír jelentőségének megfelelő formában érkezett hozzá: "A Kepler-10b-nek van egy kistestvére!". Batalha vezette a Kepler-10b jelű exoplanétát azonosító kutatócsoportot, amely szintén egy kőzetbolygó, de nagyobb a Kepler-78b-nél. Az üzenet kifejezi azt a szinte gyermeki örömöt, melyet a felfedezők éreznek annak kapcsán, hogy a Kepler bolygócsaládja újabb - nem is akármilyen - taggal bővült. A lelkesedésen túl azonban a progresszióról is szól, arról, hogy a Kepler-jelölteket radiálissebesség-mérések alapján megerősítő kutatócsoportok napról-napra egyre nagyobb pontosságot érnek el, lehetővé téve ezzel az egyre kisebb tömegű bolygók detektálását. Ez pedig egy napon elvezethet a Földön kívüli élet létezésére utaló jelek azonosításához is.

A Kepler mérései alapján történt azonosítás után két független kutatócsoport is hozzálátott, hogy földi észlelésekkel is megerősítse a planéta létezését, illetve meghatározza a paramétereit. Spektroszkópiai megfigyelésekből megállapítható a bolygó tömege, a Kepler-féle fénygörbéből a mérete, a kettőből pedig egyszerű középiskolás matematikával származtatható a bolygó sűrűsége is. Az elmúlt években számos olyan planétát találtak már, melynek tömege VAGY mérete a Földéhez nagyon hasonló, azonban a Kepler-78b az első, amely esetében mindkét paramétert "jóra" tudták meghatározni: mérete bolygónkénak 1,2-szerese, tömege 1,7-szerese, így a sűrűsége pontosan akkora, mint a Földé, ez pedig azt jelenti, hogy ugyanúgy vasból és kőzetekből állhat, mint anyabolygónk! A körülbelül 400 fényév távolságban található rendszer csillaga tömegét és méretét tekintve is valamivel kisebb a Napnál.

A földi spektroszkópián alapuló megerősítést végző egyik kutatócsoport Andrew Howard (University of Hawaii) vezetésével a hawaii Keck I teleszkóp HiRES spektrográfjának adatait használta, míg a másik Francesco Pepe (University of Geneva) irányítása alatt a HARPS-North spektrográf (Roque de los Muchachos Observatory, La Palma) radiálissebesség-méréseit.

2024.sze.10.
Írta: M3physto komment

Két kutató azt állítja, idegen űrhajó léphetett a Naprendszerbe

Nagy szenzációnak számított, amikor egy másik csillagrendszerből származó égitest belépett a Naprendszerbe. Az Oumuamua névre keresztelt objektumról heves viták folytak, nehéz volt eldönteni, hogy aszteroidának vagy inkább üstökösnek számít-e. Volt azonban egy érdekes felvetés, miszerint az objektum egy idegen civilizáció űrhajója, vagy annak roncsa lehet. Bár ezt sokan elvetették, és a vizsgálatok is cáfolták, két kutató továbbra is kitart a sci-fibe illő elmélet mellett.

A két kutató - Shmuel Bialy és Avi Loeb, mindketten a Harvard Smithsonian Center for Astrophysics munkatársai - úgy véli, az égitestet több olyan különös tulajdonság jellemzi, ami miatt újra elő kellene venni az űrhajó-teóriát.

A kutatók szerint az Oumuamua akkor kezdett igazán különösen viselkedni, amikor a Napot elhagyta, úgy tűnt, mintha szabályszerűen felgyorsított volna. A legtöbb szakértő ezt a jelenséget annak tulajdonítja, hogy az égitesten lévő anyagot a napsugárzás felhevítette, és amikor az elpárolgott, egyfajta hajtóműként funkcionálva lökést adott az üstökösnek.

Bialy és Loeb ugyanakkor vitatja ezt, mivel szerintük ebben az esetben a 400 méter hosszú, szivar alakú objektumnak plusz forgómozgást kellett volna végeznie, ami nem történt meg. Ehelyett azt gyanítják, hogy az égitest inkább egy napvitorlás űrhajóként funkcionálhatott, és a meghajtás a napsugárzás nyomásával magyarázható.

Ha valóban a fénynyomás volt a gyorsító erő, az Oumuamua egy korábban nem ismert keskeny csillagközi matéria, amely vagy természetes körülmények között jött létre vagy egy idegen faj kezeinek munkája -  írták a kiadott közleményben.

A napvitorlás gondolatával már Stephen Hawking is foglalkozott, aki a Breakthrough Starshot projekt keretében próbálta elképzelését a gyakorlatba ültetni.

Amennyiben tényleg űrhajóról lenne szó, kérdés, hogy szándékosan küldték-e a mi rendszerünkbe vagy csak véletlenül sodródott felénk. Nem kizárható, hogy már csak roncsként vetődött ide, egy nagyon távoli, 16 000 fényévre található csillagrendszerből. Mivel az Oumuamua már nagyon messze jár, nem lehet tanulmányozni, így pontos mibenlétét nagy valószínűséggel örök homály fogja fedni.

2024.aug.15.
Írta: M3physto komment

Szellemgalaxis

Az Európai Űrügynökség (ESA) Gaia űrszondája által kiszúrt objektum mérete miatt is érdekes, ugyanis hatalmas, ami egyáltalán nem jellemző a törpegalaxisokra.

Az Antlia 2-re (vagy Ant 2) keresztelt objektumot eddig nem sikerült felfedezni, egyrészt nagyon kis sűrűsége miatt, másrészt azért, mert tökéletes "fedezékben" van a Tejútrendszer lemezének köde mögött.

Az Antlia 2 egy törpegalaxis. Amikor az univerzum kezdeti szakaszában a szerkezetek elkezdtek kibontakozni, a törpegalaxisok voltak az első formálódó galaxisok, így legtöbb csillaguk öreg, kis tömegű és fémekben szegény.

Hatalmas "szellemgalaxist" találtak a csillagászok a Tejútrendszer köde mögött

Galaxisunk többi ismert törpegalaxisához képest azonban az Ant 2 óriási: olyan nagy, mint a Nagy Magellán-felhő, vagy az egész Tejútrendszer egyharmada. Ami az Ant 2-t még szokatlanabbá teszi, hogy nagyon halvány fénye: a Nagy Magellán-felhőhőz képest tízezerszer halványabb. Tehát vagy túl nagy a fényéhez képest, vagy túl halvány a méretéhez képest.

"Ez egy szellemgalaxis. Az ilyen nagy kiterjedésű objektumokat, mint az Ant 2, egyszerűen nem láttuk korábban. A felfedezés csak a Gaia adatainak minősége révén volt lehetséges" – mondta Gabriel Torrealba, a kutatás eredményeit bemutató tanulmány társszerzője.

Egy tajvani, brit, amerikai, ausztrál és német csillagászokból álló nemzetközi csoport vizsgálta át a Gaia adatait, így bukkantak a különleges galaxisra. Az eredményekről a kutatásban részt vevő Cambridge-i Egyetem honlapján számolt be.

A szakértők megállapították, hogy az Ant 2 sohasem kerül túl közel a Tejútrendszerhez, mindig legalább 40 kiloparszek, vagyis 130 ezer fényévnyi távolságra van. Sikerült megállapítani a galaxis tömegét is, amely jóval kisebb volt, mint amekkorára egy ekkora objektum esetében számítottak.

"A legegyszerűbb magyarázat az Ant 2 kis tömegére az, hogy szétszedi a Tejútrendszer árapálycsóvája. Nincs azonban magyarázat a galaxis méretére. Normál esetben, amikor a galaxisok tömeget veszítenek a csóva hatására, zsugorodnak, nem növekednek" – fejtette ki Sergey Koposov, a Carnegie Mellon Egyetem kutatója. Ez viszont azt jelentheti, hogy az Ant 2 hatalmasnak született. A kutatócsoport most azt próbálja kideríteni, milyen folyamat idézte elő ezt a nagy kiterjedést.

Az ESA Gaia missziója révén készült el a világ eddigi legnagyobb csillagkatalógusa: több milliárd csillag, galaxisok és más égitestek, az éjszakai égbolt háromnegyede szerepel a lexikonban.

2024.júl.15.
Írta: M3physto komment

Gyorsultak a vénuszi szelek

Az ESA Venus Express űrszondája által a bolygó felhőzetének mozgásáról gyűjtött részletes adatok alapján úgy tűnik, hogy a Vénusz légkörében a küldetés elmúlt hat éve során folyamatosan nőtt az átlagos szélsebesség.

A Vénusz egyik különlegessége, egyben egyik nagy rejtélye a nagyon gyors légkörzése: az egész atmoszféra mindössze négy földi nap alatt megkerüli a bolygót, melynek tengelyforgási ideje - azaz a vénuszi nap hossza - ennek mintegy hatvanszorosa, 243 földi nap. A felszín felett körülbelül 70 kilométer magasságban található felhőréteg különböző mintázatainak 10 vénuszi (6 földi) éven keresztül végzett követése alapján mára az ezzel foglalkozó kutatóknak a globális szélsebesség hosszú távú változásait is sikerült kimutatniuk.

Amikor 2006-ban a Venus Express szonda megérkezett a bolygóhoz, a -50° és +50°-os szélességi körök között a felhőtetőben az átlagos szélsebesség a mérések alapján 300 km/h körül volt. Két kutatócsoport két külön tanulmányban most kimutatta, hogy ez a már eleve figyelemre méltóan magas érték a küldetés első hat éve alatt mintegy 100 km/h-val megnövekedett, azaz mostanra elérte a 400 km/h-t. Az egyik, orosz csoport vezetője, Igor Khatuntsev (Space Research Institute, Moscow) szerint ilyen nagy változást eddig még egyszer sem észleltek a Vénusz légkörében, az okáról pedig egyelőre még sejtésük sincs. Egy másik, japán kutatócsoport a saját, automatizált felhőkövetési eljárása alapján a szélsebességre vonatkozóan hasonló következtetésre jutott, mint az oroszok.

Az átlagos szélsebesség hosszú időskálájú változására rakódva mindkét csoport adataiban megfigyelhetők rövid periódusú ingadozások is, melyek a Nap látóhatár feletti magasságával és a Vénusz tengelyforgási periódusával állnak kapcsolatban. Az egyik reguláris oszcilláció periódusa 4,8 nap, és a kutatók azt sejtik róla, hogy kis magasságokban fellépő atmoszférikus hullámokkal kapcsolatos. Nehezen magyarázható specifikus jelenséget a japán kutatók is találtak: Toru Kouyama (Information Technology Research Institute, Ibaraki) szerint méréseik azt mutatják, hogy a déli félteke alacsony szélességein a szélsebesség 255 földi nap alatt - ami csak kicsivel hosszabb egy vénuszi napnál - nőtt mintegy 70 km/h-val.

süti beállítások módosítása