Kimutatták a vízgőz rádiósugárzását a Szaturnusz rendszerében

140

Jelenlegi ismereteink alapján az élet kialakulása és fejlődése bolygórendszerekben nem képzelhető el a víz jelenléte nélkül. 2006-ban a Cassini űrszonda UVIS (Ultraviolet Imaging Spectrometer) elnevezésű műszere vízgőzt észlelt az Enceladusról úgy, hogy megmérte egy háttércsillag ultraibolya sugárzásának a vízgőz miatti elnyelődését. Ez a felfedezés nemcsak alátámasztotta az addigi feltevéseket, miszerint az Enceladus a Szaturnusz gyűrűrendszerének fő vízforrása, hanem el is indította a vízre utaló más jelek keresését a szaturnuszi rendszerben. Ilyen például a vízmolekulák koherens mikrohullámú sugárzása, ami a lézerfényhez nagyon hasonló rádióhullámokból áll és amit pontosan emiatt mézersugárzásnak hívunk. A jelenség jól ismert pl. kései fejlődési állapotban levő vörös óriáscsillagok körül, de mindeddig a Szaturnusz körül nem ismertünk vízmézert.

Szergej Pogrebenko (Joint Institute for VLBI in Europe) és munkatársai földi rádiótávcsövek segítségével ilyen vízgőz mézereket kerestek a szaturnuszi rendszerben. Az észleléseket a 32 m-es Medicina – (INAF-IRA, Olaszország) és a 14 m-es Metsähovi (HUT-TKK, Finnország) antennákkal végezték, majd az adatokat részletes feldolgozásnak vetették alá.

Fantáziakép az Enceladus egy gejzíréről, mely a vízgőz mézerek forrása lehet (Walter Myers nyomán).

A kutatócsoport több holdnál is sikerrel járt a vízgőz mézer 22 GHz-es frekvenciájú sugárzásának kimutatásában. Az adatok jel/zaj aránya alapján négy holdat választottak ki további vizsgálatok céljából: a Hyperiont, a Titant, az Enceladust és az Atlast. A Titan és Hyperion esetében térben megegyező pályafázisnál észlelték a legerősebb jelet, ebből hasonló mézer-gerjesztési folyamatra lehet következtetni. Az Atlas esetében rendelkezésre álló nagy adathalmazt három részre bontották, és külön elemezték őket. A különösen magas jel/zaj arány alapján a mézeremisszió helyzetét a hold mögött néhány tízezer kilométerre valószínűsítik az A- és F-gyűrűk környékén. Az Enceladusnál észlelt jel összhangban van a Cassini méréseivel.

Kozmikus mézereket eddig is sikerült észlelni üstökösöknél, vörös óriásokat körülvevő burkokban, szupernóva-maradványokban, illetve aktív galaxismagokban. Vízgőz mézerek létezése a Naprendszerben azért is különleges, mert ezeket nem csak rádiócsillagászati mérésekkel lehet tanulmányozni, hanem a közvetlen helyszíni mérések is lehetségesek, ez pedig lehetővé teszi az eddigi mézermodellek és elméletek pontosítását, valamint megismerhetjük a valódi fizikai paramétereket a mézerek keletkezésének környezetében.

Forrás: Pogrebenko és munkatársai, Astronomy and Astrophysics, 494, L1-L4 (2009)

Hozzászólás

hozzászólás