Csodálatos csillagvilág

Írta Ken Croswell
Részlet a Magazin decemberi lapszámából.

Büszkék lehetünk rá, hogy a Tejútrendszer lakói vagyunk!

Csillagvárosunk ugyanis jóval fényesebb, nagyobb tömegű és terjedelmesebb, mint sok más galaxis. A földi égbolton távcsővel vagy szabad szemmel megfigyelhető Tejút valójában egy csillagokból álló, 120 ezer fényév átmérőjű korong, melyet rádióteleszkópokkal felkutatható gáz – nagyrészt hidrogén – övez. Mindazt pedig, amit a távcsöveinkkel látunk, gigászi gömbként fogja körül a galaktikus „halo” láthatatlan, sötét anyaga. S habár maga a halo nem bocsát ki fényt, anyagmennyisége jóval meghaladja Tejútrendszerünk több százmilliárd csillagáét. A Galaxis össztömege akár egy-két billiószor nagyobb lehet, mint a Napé – valójában olyan hatalmas, hogy tucatnyi kisebb csillagrendszer is kering körötte, éppúgy, akár a holdak egy-egy óriásbolygó körül.

Az, hogy a Galaxis (legalább) egyik bolygóján értelmes lények élhetnek, részben ezeknek a ha talmas méreteknek köszönhető. Hiszen a nagyméretű galaxisokban – amilyen a Tejútrendszer vagy még nagyobb szomszédja, az Androméda – a csillagok életciklusa és pusztulása temérdek sok vasat, oxigént, szilíciumot, magnéziumot és egyéb, héliumnál nehezebb kémiai elemeket termel. Márpedig a Föld-típusú kőzetbolygók épp ezekből az elemekből épülnek föl, és élet sem létezhet nélkülük – gondoljunk csak az oxigénre, amelyet belélegzünk, csontjaink kalciumára vagy a vérünkben található vasra…

Amikor életútja végéhez érve egy csillag fölrobban, az élet fent említett alapanyagai óránként több millió kilométeres sebességgel szóródnak szét az űrbe – ám ha ez az esemény valamelyik kisebb galaxisban történik, akkor javarészt veszendőbe mennek. A Tejútrendszerben ellenben az erős tömegvonzás visszatartja őket, s lelassulnak. Így azután elkeveredhetnek az intersztelláris gázzal és porral, majd a csillagbölcsők ősfelhőit dúsítva új csillagok, bolygók anyagává alakulhatnak át. Ez történt 4, 6 milliárd éve is, amikor egy (azóta már eltűnt) csillagközi felhőből megszületett a Nap, majd később a Föld.

Mivel a Tejútrendszert belülről látjuk, csillagvárosunk alakjáról-külleméről jóval kevesebbet tudunk, mint a távolabbiakéról – hisz tükör híján saját arcunkat is kevésbé ismerjük, mint a barátainkét. Az utóbbi tíz évben tett felfedezések alapján a csillagászok mégis egyre jobban ismerik már galaxisunkat és a közepén rejlő, hatalmas fekete lyukat is, amely (mivelhogy a Nyilas csillagképben található) a Sagittarius–A* nevet kapta. A Tejútrendszer minden csillaga e fekete lyuk körül kering – még a tőle 27 ezer fényévre található Nap is, 230 millió esztendő alatt járva be teljes pályáját. Léteznek azonban jóval rövidebb „pórázon” tartott égitestek is: a központi fekete lyukat övező egy fényév sugarú térségben több mint százezer csillag hemzseg, s némelyikük keringési ideje csak néhány év. E csillagok mozgását tanulmányozva derült ki, hogy a Sagittarius–A* tömege négymilliószor nagyobb, mint a Napé, azaz valamivel több, mint egy évtizede gondoltuk.

Ez a központi fekete lyuk időnként beszippant némi gázt, egy-egy kósza bolygót vagy akár egész csillagot. Áldozatait annyira fölhevíti a súrlódás és a gravitáció, hogy elképesztő erősségű röntgensugárzást bocsátanak ki magukból. Miután pedig a röntgensugarak fénylésre késztetik a közeli gázfelhőket, a fekete lyuk „lakmározása” sohasem maradhat nyomtalan. 2004-ben például a fekete lyuktól 350 fényévre lévő egyik gázfelhőn fedeztek föl efféle „visszfényt”. S mivelhogy a röntgensugarak fénysebességgel terjednek, a bekebelezett égitestnek pontosan 350 évvel korábban kellett belezuhannia a fekete lyukba; a sugárzás erősségéből ítélve az áldozat egy kisebb bolygó lehetett.

Egy másik égitestről is tudunk, amelyik még az 1940-es években hullott bele a fekete lyukba. Talán meglepő, de a központi fekete lyuk tömegvonzása olykor messzire el is taszíthat egyes csillagokat. „Vakvéletlen volt!” – állítja Warren Brown, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Intézet kutatója, aki 2005-ben a Galaxis központjától 200 ezer fényévnyire fedezett föl egy sebesen száguldó csillagot. Éppen „csillagáramlatok”, azaz a Tejútrendszer gravitációs ereje által szétszaggatott kisebb galaxisok maradványai után kutatott, amikor a Hydra csillagképben észrevett egy óránként 2, 6 millió kilométeres sebességgel távolodó csillagot – ez a tempó elég gyors ahhoz, hogy az égitest elszakadjon a Tejútrendszertől, és galaxisközi térben folytassa útját. 2010-ig azután Brown és más csillagászok újabb tizenöt ilyen szupergyors csillagot találtak.

Érdekes, hogy a Los Alamos Országos Kutatóintézetben dolgozó Jack Hills már korábban megjósolta ezt a jelenséget. „Igazából csak az volt a meglepetés, hogy ilyen sokáig tartott, mire fölfedezték” – mondja. Hills még 1988-ban leírta, hogy ha egy kettőscsillag valamelyik tagja túl közel kerül a Galaxis centrumához, akkor a fekete lyuk fogságába eshet. Ezt a kérdést is részletesen kifejti a magazin decemberi lapszáma.