Gyimóthy Gábor: Egy kis csillagászat (VI.) Bolygók és exobolygók (11., befejező rész)

szilajcsiko
2023. dec. 25.
7 perc olvasás

(A helyesírás néhány esetben a szerző saját megfontolásait követi. Ld. a *-gal jelölt lábjegyzetet!)

Ámde térjünk vissza olyasmire, ami (legalábbis a tudomány mai állása szerint) nem marhaság. Vessünk egy pillantást Tejútunkra, amelyről eddig csak mellékesen esett említés. Sajnos – habár miért lenne ez sajnos, hiszen minket néhány milió évig még nem érint – Tejútunk kiöregedett. Egyes becslések szerint a benne megszülethető csillagok 95 százaléka már megszületett. Elfogyott a csillag-keletkezésekhez szükséges, még lefoglalatlan hidrogén és por. Igaz, hogy kerülgeti a Tejutat egy óriási hidrogénfelhő, amelyet Smith-felhőnek neveznek Gail Smith csillagászhölgyről, aki még mint holland egyetemista lány fedezte föl 1963-ban.

A felhő hossza 11 000, vastagsága 2 300 fényév, és a Tejút 27 milió év múlva fogja elnyelni. Belőle egymilió új csillag születhet, ami azonban Tejútunk méretéhez (és feltehető hidrogén-szomjához) képest csupán aprócska falat, jobban mondva: korty. Azonban sokkal több hidrogénnel örvendeztetheti meg Tejútunkat az Androméda csillagrendszer, ha e két tejút egybeolvad, amely eset már 4 miliárd, de az is lehet, hogy csak 10 miliárd év múlva fog bekövetkezni.

Az Androméda a legközelebbi szomszédunk, Tejútunktól két és fél milió fényévnyire van, de talán nem sikerült jól kiszámítani a közeledési sebességét, hogy a két időpont között ilyen őrületes különbség van. Az is világos, hogy már nagy időkülönbséget jelent, ha a két szomszéd találkozását (érintkezését) számolom, vagy a teljes egybeolvadását. Abban viszont nem vagyok biztos, hogy a ma hidrogén-gazdagnak mutatkozó Andromédában lesz-e még 10 miliárd év múlva is elajndékozni való hidrogén? Hiszen tízmiliárd évnél nem sokkal több az egész Tejútrendszerünk jelenlegi életkora, és tízmiliárd év múlva az Androméda sem lehet majd húszmiliárd évnél fiatalabb...

Arról már volt szó, hogy a bolygórendszerek kialakulásánál a kisebb bolygók egy részét a nagyobbak egyszerűen száműzhetik, és hogy valószínűleg ilyenekből rengeteg kószál tanácstalanul a Tejút csillagközi terében. Nem tudom, min alapul a becslés, amely szerint kétszer annyi csatangoló bolygó lehet, mint csillag (ez a szám 400 miliárd lenne...!), de ez nem túlzottan megnyugtató, hiszen önfényük nincs és ezért láthatatlanok. És nekünk már azzal is kellemetlenséget okoznának, ha túl közel merészkedve megzavarnák az Oort-felhő békés üstököseit.

Ám ilyen vándorokból nem csak bolygó van, hanem csillag is. Ezek a gyorsan rohanó csillagok, amelyek – nem úgy, mint minden tisztességes csillag, a Tejút középpontja körül keringenek, hanem – össze-vissza száguldanak, céltalanul, és azt nagy sebességgel teszik. Míg a Napunk kedélyesen kering, másodpercenként 230 kilométeres sebességgel, addig ezeknek a vadóc csillagoknak némelyike 1000 kilométert tesz meg egy másodperc alatt. Hogy’ történhet ilyesmi? Tudjuk, hogy a legtöbb csillag párosával „él”. Ám a párok nem mindig – sőt, valószínűleg csak ritkán – „egypetéjű ikrek”, azaz méretkülönbség van közöttük, ami az „életfolyamatuk” különböző sebességét okozza. A Nap-féle csillag egy idő után vörös óriássá fuvalkodik, de belül marad egy magja, amely fehér törpévé zsugorodik és még sokáig „él”. A fölfuvalkodott, vörös burok pedig szétszéled az űrben, miután a forró magja fújdogálja belülről. A maradék, a fehér törpe, esetleg nem sokkal nagyobb a Földnél, viszont a felülete akár 100 000 fokos is lehet. Ezen kívül ibolyántúli és Röntgen-sugarakat is bocsájt ki magából. A Napnál jóval nagyobb csillagok nyolc-tízszeres naptömeggel meg rendszerint szupernóvaként végzik életük első részét. De előtte ugyancsak vörös óriássá fuvalkodnak. Ezt teszi most éppen a Betelgeuze, az Orion „bal fölső” csillaga (Orion jobb válla). Namármost. Ha egy kettőscsillag egyike fölrobban mint szupernóva, rengeteg anyagot tüntet el, és a megmaradtat is szétszórja, ennek folytán megszakad kettőjük között a szigorú tömegvonzás, és a föl-nem-robbant pár elröppen a centrifúgális erő következtében, de magával viszi az eredetileg velejáró keringő-sebességét. Pontosan az történik, mint amikor eleresztjük a jól megforgatott parittya egyik szárát, amitől a kő nem csak a hajításunkkal elért sebességet viszi magával, hanem a forgatásból nyertet is. (Bár nem tudom, ki használt valaha parittyát, kedves Olvasóim közül? Jómagam megelégedtem a csúzlival, mint könnyebb fegyverrel.) Ugyanez történhet, ha a páros egyik tagját fekete luk rabolja el, mert túl közelre szemtelenkedtek őfelségéhez. Így keletkeznek az őrülten, a megengedettnél messze nagyobb sebességgel rohanó csillagok.

Mi marad a szupernóvák után?

Az attól függ, hogy mekkora volt a csillag tömege. Ha elég nagy volt, a maradék fekete lukká zsugorodhat. Ha nem érte el a fekete lukká váláshoz előírt tömeghatárt, akkor neutron csillag lesz belőle. Hogy az mi, azt nehéz elképzelni (nem mintha a fekete lukat könnyű lenne...). Tudjuk, hogy az általunk ismert anyag atomokból van. Az atom magja pedig protonokból és neutronokból áll, amelyeket elektronok keringenek körül. Elképzelhetünk egy atomot úgy, hogy a protonok és neutronok teniszlabda méretű golyók, az elektronok meg borsó méretű gyöngyöcskék. Igenám, de ha ekkorára nagyítjuk az atomot, akkor az atommag lehetne hat-nyolc teniszlabda egy műanyagzacskóban a fudbalpálya végén, és a borsók olyan messze keringenének körülötte, mint a pálya másik vége. Aztán jönne a következő atommag, amely az elsőtől két fudbalpálya-hossznyira lenne. Ennyire „üres” az általunk ismert anyag szerkezete. A proton pozitív töltésű, az elektron negatív. A neutron pedig semleges. Képzeljük el, hogy eszeveszett nyomás következtében az elektronok belenyomódnak a protonokba és lesz belőlük neutron. Ráadásul az atommagok – amelyek most már csak neutronokból állnak – összezsúfolódnak egymás hegyire-hátára, azaz nem marad meg közöttük a rengeteg üres tér, ami az általunk ismert anyagokban dőzsöl. Ez a neutron csillag anyaga. Nem csoda hát, hogy míg a legnehezebb elemünkből egy köbcenti kicsit több, mint 22 gram, addig a neutron csillag anyagából (ha azt lehet még anyagnak nevezni) egy köbcenti súlya annyi lenne, mint egy óriási hegységé. És az egész csillag átmérője 10-20 kilométer, pedig a tömege akkora lehet, mint a Napé. Közben fenemód pörög, hogy miért, azt a piruettező műkorcsolyázó páldáján föntebb elmagyaráztam.

Nem minden kettős csillag egyike rohan világgá, ha a párja szupernóvaként robban. Mondjuk, a szupernóva „hagyatéka” neutron csillagként él tovább. Akkor a párja, normális életfolyamatának egy pontján, vörös óriássá fuvalkodik föl. Így az anyagából egyre több kerül a párja közelébe, amely hálásan elrabolja tőle, amitől egyre gyorsabban pörög.

Hogy miért van ez így, és a lopott anyag miért nem fékezi inkább, azt nem tudom. Mert hát a neutroncsillag a potya anyagtól nem zsugorodhat tovább (az ütközésig zsúfolt neutronok már nem zsúfolódhatnak jobban össze) és ezért a műkorcsolyázó már nem segíthet rajtam, de okos fizikusok kiszámították, hogy a pörgése gyorsul (és én nem vagyok okos fizikus). Ha a pörgő neutron csillag valamilyen sugárnyalábot lövell ki, és a sugár nem esik egybe a forgástengelyével, akkor azt lüktető villanásoknak látjuk. Ezért nevezik ezeket a pörgettyűket pulzároknak. A leggyorsabb ilyen másodpercenként 716-ot fordul. Ezek a „milisec” pulzárok, azaz ezred-másodperc pulzárok. Nehéz elképzelni, hogy egy asztalon pörgetett pörgettyű hétszázat pördül (ami percenként 42 000 fordulat lenne), hátmég ha nem asztali pörgettyű, hanem 10-20 km méretű égitest! Számolgatták, hogy mi lehet a fordulatszám fölső határa, amelynél már szétrepítené a csillagot a centrifúgális erő. Másodpercenként 1500 körül lenne, ami persze a csillag méretétől is függ, mert nem hiszem, hogy a fekete lukká válás és a fehér törpévé válás között olyan szűk lenne a tömegtartomány, hogy az egységes tömegű, „szabvány” neutron csillagokat eredményezne.

Egy elmélet szerint másodpercenként 1000 fordulatnál a csillagot „tömegvonzó hullámok” hagyják el, ami már jobban fékez, mint amennyit a további, lopott anyag gyorsít. Ezeket a hullámokat fölfedezni kívánták, amikor még nem sikerült bebizonyítani, hogy ilyen hullámok egyáltalán léteznek. De ezeket a hullámokat sem értem, mármint, hogy egy forgó test – bármilyen gyorsan forog és bármilyen „sűrű” tömegű – miért bocsájtaná ki magából? De, mint mondom, nem vagyok okos fizikus. Amit részben sajnálok, részben örülök neki, mert manapság a nagy szaktudás egyoldalúsodási kényszerrel jár. Kivéve, ha valaki zseni. De mit kezdenék a nagy fizikai tudásommal, ha a végén kiderülne, hogy nem vagyok zseni...? Kicsit úgy állnék ott, mint szamár a hegyen.

Miért kellenek interdiszciplináris 
(szakok-közti) tudású emberek ?

Nem új, amit itt mesélek

és nem nevetni való,

mert bár humorosan hangzik,

merőben igaz, való:

A szakértő azért az, mert

van egy terület, vagy szak,

amelyről ő sokat tud, sőt,

legtöbbnyire arról – csak!

És miután szükséges a

specializálódás,

egyre szűkebb területről,

egyre nagyobb a tudás.

Hová vezet e folyamat,

szakértőnkkel hova fut?

Területe nullává lesz,

arról viszont MINDENT tud ...

Hägglingen, 2001 X. 5.,

Zollikerberg, 2023 XI. 16.

Jövendölés és javaslat

Mert a kozmikus sugárzás

nem csak gyerekmese,

amitől a vilgűrben nem véd

meg semmi se,

fejlődhet a technikánk még

nagyon magas fokig,

sosem fogunk eljutni a

szomszéd csillagokig.

Lesznek nálunk ügyesebb és

okosabb robotok;

csillagközi utat jósolni, nekik

se tudok.

Noha bizakodó vagyok és

messzire látok,

csillagközi utazáshoz túl

nagyok a távok.

Fénysebesség ezredrészét –

bár jóslatom ronda –

jármű nem lépi túl soha, csak

műszeres szonda.

És azzal az ezredrésszel sokra

nem megy senki,

kinek van kedve mélyhűtve

évezrekig menni?

Avagy családok mennének?

Tán egy egész falu?

Sugárvédelemre, jármű,

nagyon vékony falú.

Métervastag ólom fala sajnos

alig lehet,

s a fránya sugár azon is

áthaladni szeret...

Na-meg-aztán mekkora

lenne egy ily űrhajó?

Mint egy kisebbfajta város –

becslésem hogyha jó. –

És a bennelévő népség –

akármilyen derék –

elkorcsosult lenne tán már az

ötödik nemzedék.

Ám, tízezer éves úton, ha jól

belenézek,

épen kéne maradnia

négyszáz nemzedéknek!

Így – kedves olvasóm –

sajnos vidítni nem bírlak,

amit akkor elérnének, csak

„közeli” csillag...

Mi lenne hát ez a „kis” táv –

hangom félve kérdez –

A Tejútunkat átfogó százezer

fényévhez?

Javaslatom – földi vándor –

bár szomorún hangzik:

sose vágyakozzál tovább,

csupán csak a Marsig.

Zollikerberg, 2023 XI. 18.

(vége)

* A magyar nyelv egyik – értékében eléggé szinte fel sem becsülhető – előnye más nyelvekkel szemben a pontos, hangzásszerinti írásmód. Ez ellen sokat vétkeztek azok, akik idegen szavakat írásmódjukkal együtt vettek át, figyelmen kívül hagyva, hogy az idegen nyelvekben a kiejtést más szabályok uralják, mint a magyarban. Itt főleg a kettőzött mássalhangzókra gondolok. Gyerekkoromban a teniszt még tennisznek, a mamutot még mammutnak írták. Ma viszont még mindig milliót, milliárdot, ellipszist, szimmetriát, allergiát, intelligenciát, kommunikációt, mottót, modellt, barakkot, agglomerációt és sok más szót, idegen írásmód szerint írunk, ami nem lenne nagy baj, ha mindenki ismerné e szavak helyes kiejtését. Sajnos azonban egy „elbunkósodási” folyamatot tapasztalok: sokan bizony ezeknél a szavaknál a kettős mássalhangzókat már – magyar módra – kettőzötten megnyomva ejtik. Emiatt e szavak kettős mássalhangzóinak egyike nem csak fölösleges, hanem már káros is, hiszen helytelen kiejtésre ösztökél. Ez ellen sürgősen tenni kell valamit! Részemről (valakinek el kell kezdenie!!) a fenti példákban, és ahol csak ilyen szavakra bukkanok, kiirtom a fölösleges – sőt: káros – második mássalhangzókat.