A tíz legjelentősebb csillagászati és űrkutatási sztori 2023-ból

4019

Az esztendő végéhez közeledve mindenki összegez és toplistákat készít – így tesz a Csillagvizsgáló Blog is. Ebben a bejegyzésében 2023 tíz legjelentősebb csillagászati és űrkutatási eredményét, eseményét és hírét szedtem sorba. Mivel a tudományos eredményeket igen nehéz (és persze felesleges is) rangsorolni, így természetesen mind a lista mezőnye, mind annak sorrendje teljesen szubjektív. A listára nem csak tudományos felfedezések és mérnöki sikerek, de látványos jelenségek és új rekordok is felkerültek – ha pedig valakinek hiányérzete lenne a tízes mezőnnyel kapcsolatban, ne mulassza el megosztani a kommentek között.

10. Starship tesztek

Elon Musk űripari piacvezető vállalatát, a SpaceX-et nem csak a technikai kihívások, de a hatóságok szigorúbb előírásai is hátráltatták, így mindössze két éles tesztre került sor az immáron a Heavy Booster gyorsítófokozattal kiegészített Starship prototípusokkal. Április 20-án a Heavy Booster 33 új típusú Raptor-hajtóműje közül 6 rögtön a teszt elején elszállt, de a 120 méteres Starship így is sikeresen a magasba emelkedett, sőt elérte a legnagyobb aerodinamikai stresszhatást okozó légréteget is. 35 km-es magasság felett azonban a rakéta lassú piruettbe kezdett némi lángcsóva kíséretében, végül négy perccel az indítás után távirányítással robbantották fel.

A második, november 18-i teszt sokkal jobban sikerült, és messze meghaladta a minimális célokat: az indítás legkritikusabb pillanata, vagyis az első fokozat (a Heavy Booster) leválása is hibátlanul megtörtént, a második fokozat (maga a Starship) pedig saját hajtóműveit begyújtva folytathatta útját az orbitális pályája felé. A sikerek idáig tartottak, ugyanis a visszatérő gyorsítófokozatot nem sokkal később felrobbantotta az automatikus vészmegszakító rendszer (valószínűleg túlságosan letért az előzetesen megjelölt pályájáról). A Starship még percekig emelkedett felfelé, 149 km-es magasságban azonban eddig nem tisztázott okokból kifolyólag ez a fokozat is felrobbant, így nem sikerült teljesíteni a Föld körüli pályára állást és a tengerbe való irányított visszaérkezést. A SpaceX-nél azonban így sem lehetnek elégedetlenek, hiszen számos hibát sikerült kiküszöbölniük, a következő Starship-tesztre pedig valószínűleg már nem kell majd fél évet várni.

Úton az ég felé.

9. A gyűrűk urai

Nincsen csillagászati lista a James Webb-űrtávcső (JWST) nélkül, mint ahogy a látványos felvételek sem hiányozhatnak a tízes mezőnyből. A kettő ráadásul szinte mindig együtt jár. Így volt ez a Naprendszer óriásbolygóinak megörökítése során is, amely tavaly kezdődött a Jupiterrel és a Neptunusszal. 2023 áprilisában aztán bemutatkozott az Uránusz is, amely körül a Voyager–1 űrszonda óta először sikerült jó minőségben megörökíteni a jeges sziklából álló törmelékkarikákat. Az Uránusz különleges tengelyferdesége révén (szinte a keringési síkjába esik) ráadásul a gyűrűrendszere lapjára láthatunk rá. Utóbbi mellett a képen különösen fényesek a bolygó felsőlégkörében úszó felhők, amelyekben szintén a jégszemcsék verik vissza nagy hatásfokkal a Napból érkező infravörös sugarakat.

A jég ezen tulajdonsága a Szaturnusz esetében már komoly kihívást is tartogatott, nevezetesen, hogy miként lehet egyszerre megörökíteni az infravörösben halvány bolygót és a rendkívül fényes gyűrűket. A problémát végül júniusra sikerült áthidalni, ekkor került publikálásra… nos, nem-mindenidők-leglátványosabb Szaturnusz-felvétele. A tudományos eredmények azonban így is szépen csordogálnak, hiszen távoli bolygók időjárási viszonyaitól kezdve a holdak felszínének vizsgálatán át a gyűrűrendszerek (hiszen mindegyik óriásbolygót ilyesmi vesz körül!) dinamikai vizsgálatáig sok kérdés megválaszolásához szolgáltat muníciót a James Webb.

Az óriásbolygók tablója a JWST szemével.

8. Ismét Szaturnusz a holdkirály

2023-ban kétszer is “előzés történt” a legtöbb holdat maga körül tartó bolygók versenyében. Előbb a Jupiter 12 új holdjának paramétereit publikálta hivatalosan is a Minor Planet Center, amelyeket az utóbbi időszakban azonosított a Carnegie Institute for Science csapata. A Jupiter az új csomaggal 95-re növelte hivatalos holdjainak számát, amellyel átvette a vezetést a bolygók mezőnyében. Ám csak rövid időre: a májusban bejelentett 62 új felfedezéssel a Szaturnusz körül immáron 145 szatellitát ismerünk, ezzel újra a gyűrűs bolygó vezet (de nagyon). A Szaturnusz új holdjainak megfigyelései 2019 és 2021 között történtek a Canada–France–Hawaii Telescope-pal, amellyel egy nemzetközi kutatócsoport elsősorban a bolygó kísérőinek méretbeli eloszlását és kialakulásuk idejét igyekezett felmérni. Ez utóbbi is sikerült – a modellezések szerint a kisebb holdak többsége 100 millió évvel ezelőtt két égitest (valószínűleg nagyobb holdak) ütközéséből jött létre – ám a nagy mélységű felvételeken számos új objektum is felbukkant a Szaturnusztól nagyobb távolságokban. Tipikus méretük mindössze néhány km, keringésüket tekintve pedig a bolygó forgásával ellentétes (retrográd, a képen pirossal) irányban haladnak, vagyis nem a Szaturnusszal együtt keletkeztek.

A Szaturnusz rendszere: a bolygó legbelül, zölddel a közeli, legnagyobb holdjainak pályaíve, kékkel és pirossal pedig az újonnan felfedezett kísérőobjektumok. (Kép: Kép: K Ly / Sky & Telescope)

7. Szupernóva a kozmikus szomszédságunkban

A távolságot természetesen csillagászati léptékben kell megítélni, hiszen az SN 2023ixf katalógusjelű csillagrobbanás a tőlünk 21 millió fényévre lévő Szélkerék-galaxisban (M101) történt. Ugyanakkor ez az utóbbi öt év legközelebbi és az utóbbi évtized második legközelebbi csillagrobbanása, így nem csak a kutatóknak, hanem az észlelő amatőrcsillagászoknak is érdemes volt megbecsülniük a lehetőséget. A kezdetben 15 magnitúdó környéki pontforrás néhány nap alatt 11 magnitúdóssá fényesedett, ami azt jelenti, hogy a Föld északi féltekéjéről (az M101 ugyanis a Nagy Medve csillagképben található) bárki megpillanthatta derült időben az SN 2023ixf-et, akár egy közepes méretű teleszkóp segítségével is. Fényszennyezéssel terhelt égbolt mellett könnyen lehet, hogy a szupernóva otthonául szolgáló spirálgalaxis nem is látszik, a szupernóva azonban csillagszerű pontként ott fog világítani, ahol az M101-nek lennie kellene – vagyis a szupernóva ezekben a napokban a galaxis központi részét is túlragyogja.

A korai vizsgálatok (amelyekben szegedi csillagászok is részt vettek) megállapították, hogy az SN 2023ixf egy ún. II-es típusú szupernóva, ahol a robbanás forrása egy vörös szuperóriás csillag volt. Mivel az M101 galaxis rendszeres alanya volt földfelszíni és űrtávcsöves méréseknek, így azt is lehet már tudni, hogy a szupernóva egy csillaghalmaz (NGC 5461) közelében robbant fel, valószínűsíthetően egy viszonylag sűrű porfelhőben.

Az M101 galaxis, amelynek bal oldali spirálkarjában bukkant fel az SN 2023ixf jelű szupernóva. (Kép: Eliot Herman / Sky & Telescope)

6. Gravitációshullám-háttér

Míg a LIGO és a többi földfelszíni gravitációshullám-detektor csillagtömegű fekete lyukak és neutroncsillagok összeolvadásaira vadászik, régóta zajlanak alternatív projektek a téridő tovaterjedő rezgéseinek kimutatására. A NANOGrav nemzetközi kutatási társulás például távoli pulzárokat vizsgált, amelyek gyors forgásuk révén tűpontosságú periódussal villannak fel a rádiótartományon. Az ötlet az volt, hogy amennyiben a Galaxisunkon kívüli szupernagy tömegű fekete lyukak periódikus mozgást mutatnak (merthogy kettő éppen lassú összeolvadás felé táncol), akkor az ezek által keltett nagy hullámhosszú gravitációs hullámok rendre megváltoztatják a köztünk és a pulzárok között lévő távolságot – nagyon kicsi, de már kimutatható mértékben. Sőt mivel egyszerre több távoli összeolvadó galaxisból is befuthatnak gravitációs hullámok, így valószínűleg egy soha nem nyugvó gravitációshullám-tengerben úszunk. A feltételezés helyesnek bizonyult, a NANOGrav frissen közzétett rádiófrekvenciás mérései pontosan visszaigazolták a pulzárok várt távolságingadozásait. Az extra-nagy hullámhosszú gravitációs hullámok vélhetően néhány, viszonylag közeli (értsd, néhány százmillió fényévre) lévő szupernagy tömegű fekete lyukból származnak dominánsan, ezek beazonosításához azonban még hosszú évekre lesz szükség.

Illusztráció a távoli világűr pulzárjaiból érkező jelekről. (Kép: NANOGrav / T. Klein)

5. Sikerek és kudarcok a Holdon

Az újabb emberes holdraszállásra még néhány évet várni kell, ám idén három próbálkozó is akadt, akik űrszondákkal tettek kísérletet az égi kísérőnkön való landolásra. Első hallásra egyszerűnek tűnhet ez a kihívás, de tudni kell, hogy ez a bravúr eddig mindössze az USA-nak, a Szovjetuniónak és Kínának jött össze, miközben féltucat nemzet missziója zárult sikertelenül az utóbbi években. Most sem indult túl jól a Hold gépesített meghódítása, hiszen előbb a japán iSpace cég Hakuto R szondája csapódott a felszínbe áprilisban, majd az orosz Luna–25-ös (az első holdmissziójuk a szovjet idők óta) járt hasonlóan augusztus 19-én.

Az indiai űrügynökség, az ISRO is már másodjára próbálkozott, ezúttal azonban sikerrel: a Chandrayaan–3 űrszonda még júliusban érkezett a Hold körüli pályájára, ahonnan a Vikram névre keresztelt leszállóegység augusztus 23-án ereszkedett le a felszínre. A lander modul és a belőle kigördülő Pragyan rover minden korábbi missziónál délebbre, vagyis a sarkkörhöz közel szállt le a Holdon, ahol a felszíni kőzeteket tanulmányozta. A különleges helyszín azonban a szondák élettartamát is erősen korlátozta, ugyanis a Vikram és a Pragyan is napelemtáblákkal nyert energiát működéséhez. A kevés besugárzás miatt nem sikerült meghosszabbítani a tervezett szűk kéthetes működési idejüket. Ám az ISRO így sem lehet elégedetlen, a sikeres landolással egy nagyon szűk elitklub tagjai lettek a modern kori űrversenyben.

A valóság és illusztráció: a Vikram leszállóegység a Holdon. (Kép: ISRO)

4. (Túl) Korai és (túl) óriási galaxisok

A James Webb infravörös mérései az asztrofizika számos területére nyújtanak számunkra betekintést, sok esetben első alkalommal a történelem folyamán. A számos kulcsterület közül az egyik legfontosabb az időben és térben legtávolabbi galaxisok tanulmányozása, amelyek betekintést adnak a csillagok és a csillagközi gázfelhők fejlődéséről az Univerzum hajnalán.

A kutatók ezúttal már nem csak a hat galaxis távolságát és ezáltal korát tudták jól meghatározni (mindössze 5-700 millió évvel az ősrobbanás utáni állapotban voltak észlelhetőek), hanem a tömegüket is. Ez utóbbi pedig komoly meglepetést tartogatott, ugyanis a várt kis méretű bébigalaxisok helyett nagy tömegű óriásokat találtak. A korábbi feltételezésekhez képest kb. százszor nagyobb tömeg „állt össze” csillagok formájában ezeken a helyeken, ami már csak a rendelkezésükre álló rövid idő miatt is meglepő. A hírportálokon gyakran „Universe Breaker”-ként hivatkoznak ezekre a galaxisokra, utalva arra, hogy első ránézésre szembemennek a kozmológia eddigi eredményeivel. Valószínűbb azonban, hogy nem az Univerzum fejlődését (és korát) értjük félre, hanem a galaxisok kialakulásával kapcsolatban tökéletlenek az eddigi elméletek, hiszen ez utóbbi folyamatot még nem volt alkalmunk megfigyelni.

Közel 700 JWST-felvételből álló mozaik, rajta az ősi galaxisok nagyított képei (még fiatal állapotukban). (Kép:NASA / STScI / CEERS / TACC / S. Finkelstein /M. Bagley / Z. Levay; kivágott képek: NASA / STScI / CEERS / TACC / S. Finkelstein / M. Bagley / J. Kartaltepe)

3. Sarki fények Magyarországról

Az északi országokban télen egészen hétköznapi, hazánkban viszont szűk két évtizede nem látott látványosságban volt részünk november 5-én kora este. Rövid időre ugyanis rózsaszínes fényjátékként tündökölt az égbolton a sarki fény – ezt pedig bárki a saját szemével is megcsodálhatta, akár városi környezetből is (bár a légköri viszonyok és az északi horizontra való kilátás ezt némiképp megnehezítette). A ritka jelenség nem volt teljesen váratlan, a visszatérően erősödő napaktivitás (ami napfoltok és -kitörések formájában jelentkezik) ugyanis már az év első felében is több alkalommal okozott meteorológiai kamerák által elcsípett halvány derengést. A látványosság, amelyet a Napból érkező nagy energiájú részecskék okoznak a magaslégkörben, teljesen ártalmatlan, így nyugodt szívvel várhatjuk a következő aurora borealist, amelyre a Nap erősödő aktivitása miatt a következő két évben még egészen jó esély mutatkozik. Ehhez pedig csak derült éjszakára, és egy szerencsés irányba mutató erős napkitörésre van szükség – utóbbiak űrtávcsöves megfigyelései alapján egészen jó sarkifény-előrejelzéseket is találni manapság a neten, például ezen a linken.

A Magyarországról látható sarki fény más magasságban keletkezik a légkörben, ezért nem az oxigénmolekulákra jellemző zöld színben pompázik. (Kép: Lázár Endre / Időkép)

2. Kisbolygó-szuvenír és -eltérítés

Visszatért az Osiris-REX űrszonda, és magával hozta a Bennu kisbolygóból vett kőzetmintáit! A NASA űrszondája ezzel egy hét éven és több mint hétmilliárd km-en keresztül tartó küldetés végére tett pontot. Pontosabban dehogy tett, hiszen a szonda fő része tovább robogott új célpontja, a földsúroló Apophis kisbolygó felé. Amit szeptember 24-én a Földre dobott, az egy 46 kg-os tartály, benne mintegy 60 grammnyi morzsalékos kőzettel, amely közel egyidős a Naprendszerrel. Kevésnek tűnhet, azonban az Osiris-REX így is túlteljesített: a Bennu felszínén történt anyagbegyűjtés olyan jól sikerült, hogy az automatizmus kezdetben nem volt képes teljesen becsukni a mintatartó tetejét; a bónuszként magával hozott kőzetdarabok miatt pedig a laboratóriumban is jóval nehézkesebb volt a tartó kinyitása.

Az Osiris-REX hazapostázott mintatartója, kívülről. A mélyedés jobb oldalán egy kis grátisz kőzetanyag a Bennu-ról. (Kép: NASA)

Nem ez volt az egyetlen izgalmas hír a földközeli kisbolygók vizsgálatával kapcsolatban. A NASA DART szondája még 2022 szeptemberében ütközött tervszerűen a Dydimos–Dimorphos kettős kisbolygó kisebbik tagjával. A cél az aszteroida pályaváltozásának nyomon követése volt, földfelszíni obszervatóriumok, űrtávcsövek és amatőrcsillagászok segítségével. Öt hónappal később megjelentek az első szakmai publikációk az ütközés utóhatásáról. Az elemzések szerint a kisbolygó nagyobb lendületre tett szert az ütközés nyomán, mint amennyit a szonda közvetlenül átadott neki. Ennek oka a kidobódott anyag irányában keresendő, ami éppen ellentétes volt a DART beérkező mozgásával, így egy fékező rakéta mintájára tovább lassította a sziklát. A löket a vártnál jóval alacsonyabb pályára állította a Dimorphost a Dydimos körül, mintegy 33 perccel lerövidítve a keringési idejét – miközben az eredeti becslések kb. 2 percet jósoltak.

A Dydimos–Dimorphos kettős (a felbontás miatt egyetlen pontként) a Hubble űrtávcső felvételén: a becsapódás után csóvát növesztett. (Kép: NASA / ESA / STScI, Jian-Yang Li (PSI); Joseph DePasquale (STScI))

1. Mégis működik a vénuszi vulkanizmus

A 2023-as év sem volt mentes jelentős csillagászati felfedezésektől, de tény, hogy legalábbis érzésre egyik úttörő eredmény sem emelkedett magasan a mezőny fölé. A lista élére ezért egy olyan újdonság került, ami mögött évtizedes kutatómunka áll, egy régóta sejtett feltételezést bizonyít, könnyen befogadható ismeretről szól, és nem utolsósorban itt történt a szomszédunkban. Az év elején több jelentős planetológiai eredményt is bemutattak a Vénusz bolygóval kapcsolatban, amelyekben közös, hogy a működését közel harminc éve befejező Magellan (NASA) megfigyeléseire alapultak. Az 1990 októberétől négy éven keresztül a Vénusz körül keringő űrszonda radaros mérései alapján ismerjük a bolygó felszíni formáit, amelyeket a rendkívül sűrű atmoszféra elrejt a látható fény hullámhosszain. Hasonló felmérés azóta sem készült a Vénuszról (sőt jelenleg is csak egy űrszonda, a japán Akacuki teljesít szolgálatot a bolygónál), így érthető, miért is érdemes mind a mai napig újra elővenni a Magellan felvételeit.

Vulkánok szép számmal akadnak a Vénuszon, a kérdés csak az volt, vajon mind a mai napig aktívak-e? (Kép: Rebecca Hahn (Washington University))

Az újbóli elemzésének köszönhetően készült el az eddigi legteljesebb felmérés a Vénusz vulkánjairól. Az itt látható térkép nem is szorul különösebb magyarázatra, a felmerülő kérdések azonban annál inkább. A minta 99%-át kitevő kisebb (átmérőjük < 5 km) vulkánok ugyanis nem (törés)vonalak mentén csoportosulnak, mint a Földön, hanem egy-egy régióban szinte mindenhol megtalálhatóak. Igaz, ismereteink szerint a Vénuszon nincs is jelentős tektonikai aktivitás – legalábbis jelenleg. Ez viszont nem jelenti azt, hogy ne lehetnének aktív vulkánok, amelyekre már eddig mutatkoztak közvetett bizonyítékok (pl. erős villámok detektálása). A Magellan radartérképeinek egy másik elemzése egyértelmű felszíni változásokat talált az egyik vulkán közelében, amelyet az űrszonda néhány nap különbséggel kétszer is észlelt (alsó kép). A későbbi felvételen egyszerre tágult ki az egyik vulkanikus kürtő, és jelent meg mellette egy új, simább felszíni réteg, valószínűsíthetően a lávafolyás eredményeként.

A Magellan radarképein néhány nappal később új felszíni forma jelent meg. (Kép: Robert Herrick & Scott Hensley/Science)

Hozzászólás

hozzászólás