A tíz legjelentősebb csillagászati és űrkutatási sztori 2020-ból

5727

Az általános vélekedés szerint szörnyű esztendőt hagyunk magunk mögött, ám a csillagászat és az űrkutatás 2020-ban is szállította a szenzációs történéseket. Összeomlás, visszatérés, felfedezés és látványosság – az alábbiakban a most magunk mögött hagyott év tíz legjelentősebb eseményét gyűjtöttük össze egy (jellegénél fogva) teljesen szubjektív toplistába.

10. Arecibo alászáll

Az elmúlt évek hasonló írásaiban is megemlékeztünk azon távcsövekről, amelyek már az örök látómezőkön vizsgálódnak. Idén két prominens teleszkópnak inthettünk búcsút, ám míg a Spitzer infravörös űrobszervatórium napjai már régóta meg voltak számlálva, az Arecibói Obszervatórium rádióteleszkópjának összeomlása sokkoló volt (és kétségkívül látványos). Az 57 éve működő, évtizedeken keresztül a világ legnagyobb (és nyárig sok szempontból az első számú) rádióteleszkópjának kálváriája augusztus elején kezdődött, amikor is a 305 méteres rádiótányér fölé magasodó fókuszplatform egyik tartókábele anyagfáradás miatt elszakadt, komoly károkat okozva ezzel. Akkor még nem lehetett tudni, hogy a megnövekedett terhelés hetekkel később egy újabb kábel végét fogja jelenteni, innentől kezdve pedig már nem volt visszaút. A fenntartó National Science Foundation be is jelentette az arecibói rádióteleszkóp lebontását, a szerkezet azonban nem várta meg a lassú elmúlást, hanem összeomlott, végérvényesen tönkretéve az ikonikus építményt, amely számos ismeretterjesztő és szórakoztató filmben is felbukkant az évek folyamán. A közel 900 tonnás fém platform mélybe zuhanását több kamera is megörökítette.

Itt még teljes pompájában az arecibói rádióteleszkóp. (Kép: NAIC)

9. Holdi vízzel kapcsolatos felfedezések

Október 26-án sajtókonferenciát tartott a NASA, amelyen rögvest két új felfedezést is bejelentettek, amelyek közös pontja a Holdon található víz volt. A tény, hogy égi kísérőnkön található (természetesen fagyott állapotú) víz, nem nagy meglepetés, ugyanis az aszteroida- és üstökösbecsapódások jelentős mennyiséget szállíthattak csaknem minden nagyobb égitestre. A SOFIA repülőgépes obszervatóriumnak azonban most első alkalommal sikerült kimutatnia vízmolekulák jelenlétét a Clavius-kráter infravörös színképe alapján, korábban ugyanis a víz színképvonalai megkülönböztethetetlenek voltak a hidroxilcsoport spektrális jegyeitől. A holdi kőzet tehát vizet rejt, igaz nem sokat: egy köbméterben kb. egy pohárnyi vízmolekula rejtőzik, ami még a Szahara homokjánál is szárazabb közeget jelent. A másik felfedezést a Hold körül keringő Lunar Reconnaissance Orbiter nagy felbontású felvételei szolgáltatták, amelyek alapján a kutatók felmérték a holdi kráterek összes olyan területét, ahová soha nem jut be a napfény, így ott hosszú ideig maradhat fagyott állapotban az oda került víz. Az eredmények arra vezettek, hogy érdemes figyelembe venni a méternél is kisebb árnyékos régiókat, a 80. szélességi kör felett ugyanis összességében több tízezer km2 van örök sötétségben – következésképp óriási, potenciálisan jégben gazdag terület várhatja ott a jövő asztronautáit.

A holdi kőzetekben is ott rejlenek a vízmolekulák. (Kép: NASA / DLR)

8. Az FRB-k eredete

Talán még a csillagászati hírek rendszeres olvasóinak sem feltétlenül ismerős a “fast radio bursts” (FRB), azaz a gyors rádiókitörések fogalma. Pedig egy klasszikus csillagászati rejtélyről van szó: a rádióhullámhosszakon detektálható, a másodperc ezredrészéig tartó felvillanások eredete a 2007-es felfedezésük óta tartja izgalomban a nagyenergiás csillagászattal foglalkozó kutatókat. Mára több mint száz FRB-t fedeztek fel, és bár egyre többet tudtunk meg ezek természetéről, a pontos kialakulásuk rejtély maradt, ugyanis kivétel nélkül a Tejútrendszeren kívüli forrásokból származtak. 2020 februárjában azonban a CHIME rádióantenna-hálózat által detektált rádiójel egyértelműen egy extrém erős mágneses mezejű neutroncsillag, az SGR 1935+2154 magnetár irányából érkezett. A kutatók megerősítették, hogy a detektált jelet kiváltó rádiófelvillanás bár gyengébb volt, mint a korábbi extragalaktikus FRB-k, jellegénél fogva megegyezik velük. Így pedig bizonyítottá vált, hogy a gyors rádiókitöréseknek legalább egy részét bizonyosan magnetárok okozzák.

Mivel a magnetárok mindössze néhány km átmérőjű objektumok, így természetesen egyetlen felvétel sem készült még róluk – de valószínűleg éppen olyan extrém módon néznek ki, mint ezen az illusztráción. (Kép: NASA / Goddard Space Flight Center / S. Wiessinge)

7. Már megint egy Nobel-díj

Csillagászati Nobel-díj ugyan nincs, a fizika kategóriájában azonban rendszeresen díjazzák a legjelentősebb asztrofizikai és kozmológiai felfedezéseket. A díj bő száz éves történetét tekintve átlagosan 8-10 évente került ilyesmire sor, az utóbbi négy évben azonban háromszor is csillagászok vagy kozmológusok zsebelték be a legrangosabb tudományos elismerést. 2020-ban a fekete lyukakkal kapcsolatos kutatásokat díjazott a Svéd Tudományos Akadémia. A díj egyik felét az angol Roger Penrose fizikus kapta az elméleti bizonyításért, miszerint az általános relativitáselmélet természetes következménye a fekete lyukak létrejötte. A díj másik felében megosztva részesült a német Reinhard Genzel és az amerikai Andrea Ghez a Tejútrendszer központi régióját megcélzó projektekért, amelyek révén felfedezték a Sgr A* szupernagy tömegű fekete lyukat.

A Nobel-díj bejelentéséhez készített hivatalos illusztráció. (Forrás: Niklas Elmehed)

6. Gravitációshullám-katalógus

A gravitációs hullámokkal kapcsolatos felfedezések az utóbbi évek legnagyobb tudományos szenzációi közé tartoznak. Megfigyelésük időközben már-már rutinszerűvé vált a LIGO-Virgo kollaboráció detektorai révén, mégis, október végéig mindössze 19 gravitációs hullámról volt tudomása a tudományos közegnek. Pedig a detektorok hatékonysága épp az utóbbi másfél évben javult fel jelentősen az új fejlesztések hatására. Ennek gyümölcsét október 29-én jelentette be a kollaboráció, amikor egyszerre publikálták 31 újabb gravitációs hullám felfedezését. A LIGO-Virgo detektorok harmadik megfigyelési időszakának első felét (O3a) lefedő katalógus nem rejt kiemelkedően izgalmas rendszereket (azokat már korábban, egyedi publikációkban ismertették a kutatók), a felfedezett gravitációs hullámok továbbra is kivétel nélkül fekete lyukak és neutroncsillagok összeolvadása során keletkeztek. Az ötvenes létszám azonban már kellően nagy mintát jelent statisztikai elemzésekhez; így például annak megállapításához, hogy a fekete lyukak növekedése nem volt egyenletes az Univerzum eddigi története során.

Az eddig felfedezett ötven gravitációs hullámot eredményező fekete lyukak (kék pöttyök) és neutroncsillagok (sárga pöttyök) tömegei egyetlen ábrán. (Forrás: LIGO-Virgo / Northwestern University / Frank Elavsky, Aaron Gelle / ligo.elte.hu)

5. Vénuszi foszfin nyomában

Szeptember 14-én egy izgalmas és váratlan felfedezést jelentett be egy brit kutatócsoport: elsősorban az ALMA rádiótávcső-együttes mérésére alapozva foszfinmolekula jelentős koncentrációját mutatták ki a Vénusz légkörében. A foszfin jelentősége abban áll, hogy a Földön (laboratóriumi körülmények mellett) csak az élő szervezetek lebomlása során jelenik meg szignifikáns mennyiségben, publikációjukban pedig a kutatócsoport gondosan kizárt minden más, a kőzetbolygókon is szóba jöhető természetes eredetet. Mindez persze közel sem jelenti azt, hogy a foszfin magaslégköri jelenléte egyértelműen az élet jelenlétére utalna az amúgy pokoli bolygón. Ám ha nem is ez a helyzet, akkor is valami újat és jelentőset tanulhatunk a kőzetbolygókon lezajló kémiai folyamatokról.

Ha jelen bejegyzés még szeptemberben íródott volna, könnyen lehet, hogy a vénuszi foszfin a lista élére kerül, ám azóta több publikáció is megkérdőjelezte a felfedezést. A legjelentősebb kétely az ALMA adatainak feldolgozási hibáját illetően merült fel, amelynek nyomán a felfedezést tevő kutatócsoport is az elemzésük felülvizsgálatára kényszerült. Az újbóli eredmények jóval kisebb, de még mindig jelentős foszfinkoncentrációt mutattak – végső választ azonban csak a mérések megismétlését követően lehet majd adni.

A Vénusz légkörében 50-60 km-es magasságban ott vannak a foszfin molekulái. Vagy nincsenek. (Forrás: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL-Caltech)

4. Mintavételi missziók

Nem túlzás azt állítani, hogy a mintavételi missziók aranykorát éljük. A távoli égitestek feltérképezése, kőzetanyaguk begyűjtése és a minták Földre visszajuttatását célzó küldetések közül három is jelentős tettet hajtott végre idén. December 6-án ért célba a japán Hayabusa–2 űrszonda küldeménye, amely a szénben gazdag Ryugu kisbolygóról gyűjtött össze felszíni és felszín alatti kőzetszemcséket. Az OSIRIS-REx hasonló járatban van a Bennu kisbolygónál, a NASA űrszondája október 20-án végezte el a minta begyűjtését, minden jel szerint sikeresen (sőt még kissé túl nagyot is markolt a falánk szonda). A kínai Chang’e–5 pedig mindkét akciót letudta néhány hét alatt, igaz, jóval közelebbről, a Holdról szállított közel két kg kőzetet – 1976 óta először!

Az OSIRIS-REx szonda mintavételező robotkarja a Touch-and-Go manőver pillanatai során a Bennu kisbolygón. (Forrás: NASA / Goddard / University of Arizona)

3. SpaceX sikerek

Nincs év végi összefoglaló újabb úttörő SpaceX teljesítmény nélkül. A legsikeresebb űripari magáncég nemcsak továbbra is uralja a műholdak pályára állításának piacát, hanem végre célt ért az első, utasok szállítására fejlesztett űrhajójuk, a Dragon Crew is. A NASA megrendelésére legyártott űrkapszula 2020. május 30-án indult először űrhajósokkal a fedélzetén a Nemzetközi Űrállomásra (ISS), ahonnan 63 nap tartózkodást követően biztonsággal vissza is tért. Ezzel kilenc év után először indultak amerikai földről (és amerikai fejlesztésű űrhajóval) asztronauták a világűrbe. Az utat november 16/17-én megismételte az első hivatalos (nem teszt jellegű) küldetés is, a SpaceX Crew-1 űrkapszula fedélzetén pedig már négy asztronauta utazott – velük együtt hét főre emelkedett az ISS legénysége, először az űrállomás történetében.

Az Endeavour névre keresztelt űrkapszula a SpaceX Crew Demo-2 küldetés során az ISS külső kamerájának közeli felvételén. (Forrás: NASA / ESA)

A hab a SpaceX 2020-as tortáján a csaknem teljes sikernek mondható Starship-teszt volt. Ennek során a jövőben a Mars-utazáshoz tervezett űrhajó SN-8 sorszámú modellje 12 km-es magasságig emelkedett, majd egy ambiciózus manővert követően landolt az előre kijelölt helyszínen – igaz, egy apró műszaki hiba miatt túl gyorsan ereszkedett, így az érkezés látványos tűzijátékba fordult. A teszt azonban így is látványos demonstrációja volt annak, hogy a SpaceX jócskán a versenytársai előtt jár a jövő űrhajóinak fejlesztésében.

A Starship SN8 néhány perces repülésének öt fázisa. (Forrás: SpaceX / Spacejunkie)

2. Obszervatóriumok leállása és halasztások

A COVID-19 vírus és a megfékezésére hozott járványügyi intézkedések az egész világ életét felbolygatták – nincs ez másként a csillagászat területén sem. Chilétől Hawaii-ig, a Kanári-szigetektől Ausztráliáig sorra zártak be a nagy obszervatóriumok tavasszal, bő fél évig friss adatok nélkül hagyva a csillagászokat. Ennek következménye többek között, hogy bár a megjelent publikációk számában nem érezhető jelentős visszaesés (hiszen az elmúlt években felhalmozott adatok bőven szolgáltatnak tudományos muníciót), idén mégis kevesebb “nagy bejelentés” született friss felfedezésekről. Néhány esetben pedig – mint amilyen például a vénuszi foszfin is – a megerősítést jelentő mérések késlekednek. A helyzet csak októberben kezdett el javul(gat)ni, az Európai Déli Obszervatórium chilei távcsöveinél például már kezdetét vették a megfigyelések, egyelőre azonban csak csökkentett munkaerő van jelen a helyszínen, és amit csak lehetett, távirányítással oldanak meg.

Az Európai Déli Obszervatórium Very Large Telescope kupolái se nyitottak ki bő fél éven keresztül. (Forrás ESO)

Nem jártak jobban a közeljövőre tervezett űrszondák és -teleszkópok fejlesztései sem. Habár az idei indítási ablakra három Mars-szonda is időben elkészült (a kínai Tianwen–1, az Egyesült Arab Emirátusok által készített Hope és a NASA-fejlesztésű Perseverance), eredetileg az Európai Űrügynökség is idén júliusban indította volna a Rosalind Franklin névre keresztelt roverét – a tavaszi káosz miatt most 2022 őszéig kell várniuk. Hasonlóan, már idén elindulhatott volna négyéves küldetésére a James Webb-űrtávcső is. A teleszkóp indítása már eddig is rengeteget csúszott, a kritikák kereszttüzében lévő NASA azonban most kivételesen ártatlan.

1. NEOWISE-üstökös

Júniusban kezdett komolyra fordulni az esély, hogy a NEOWISE égboltfigyelő hálózat által márciusban felfedezett üstökös akár szabad szemmel is megfigyelhetővé válik. Mindezt kellő fenntartásokkal kellett kezelni, tavasszal ugyanis két potenciális üstökös, az ATLAS és a SWAN is besült; nemhiába nehéz dolog az üstökösök fényességét előre saccolni. Július 3-i napközelségét követően azonban már biztosan tudtuk: hazánkból is jól megfigyelhető, szabadszemes üstökösélményben lesz részünk, az 1997-es Hale–Bopp óta jóformán először. A kezdetben csak a hajnali órákban megfigyelhető NEOWISE július 9-én érte el legnagyobb fényességét, ám a legjobb észlelési körülmények július 12-e után adódtak, amikor az üstökös hazánkból nézve cirkumpolárissá vált, vagyis az egész éjszaka folyamán megfigyelhető volt. A látvány elsősorban binokulárral szemlélve volt lélegzetelállító, de szabad szemmel is jól kivehető volt az üstökös csóvája. Ami pedig az asztrofotókat illeti… nos, azok magukért beszélnek.

Kiszely Krisztián felvétele a NASA Astronomy Picture of the Day bővebb válogatásába is bekerült. (Kép: Kiszely Krisztián)

Érdemes kiemelni, hogy a NEOWISE viszonylag kevés érdekességet szolgáltatott tudományos szempontból (azért egy-egy felvétel kedvéért a nagy obszervatóriumok, valamint a Hubble is vetett rá egy pillantást). Az üstökös jelentősége puszta látványában és abban az élményben rejlett, amit az égbolt felfedezése ad az embereknek – laikusoknak és szakmabelieknek egyaránt.

Schmall Rafael felvétele nem csak az üstököst, de az észlelés élményét is megörökítette. (Kép: Rafael Schmall Photography)

Hozzászólás

hozzászólás