Hét furcsa objektum, ami mindent megkérdőjelezhet, amit az univerzumról tudunk

A világegyetemben észlelt jelenségek értelmezéséhez a tudománynak folyamatosan olyan új elméletekre van szüksége, amelyek képesek összekötni még a nagy átfedéssel rendelkező kozmikus jelenségeket is abból a célból, hogy magyarázatot találjunk ezek eredetére. Az asztrofizikában, illetve a kozmológiában mindig azok a térbeli furcsaságok, a hagyományos magyarázatokkal értelmezhetetlen kozmikus objektumok, illetve jelenségek jelentik a legnagyobb kihívást, amelyek alapjaiban kérdőjelezhetik meg az univerzumról alkotott ismereteinket, és amire hét kozmikus különc adja a legjobb példát.

Vannak olyan objektumok, illetve jelenségek az univerzumban, amire nem találtak még magyarázatot Fotó: NASA-JPL

Téglalap alakú kozmikus köd, amelynek nincs párja

A kozmikus ködök a galaxisokban található por és gázfelhők. Ezek között formájuk szerint akadnak gömb alakúak, amelyek jellemzően a régi csillagok ledobott héjaiból alakultak ki szupernóva-robbanás következtében, de vannak elnyúlt szivar formájú gázfelhők is amelyek anyagsugarakból keletkeztek, mint például a Sárkánysugár-köd. 

 

De az intersztelláris ködök között is akadnak egészen meghökkentő és éppen ezért nehezem megmagyarázható eredetű kozmikus objektumok. Jó példa egy ilyen kozmikus gnómra az úgynevezett Téglalap-köd, amelynek bizarr formája régóta foglalkoztatja a csillagászokat. 

A Téglalap-ködöt a Hubble űrtávcső fedezte fel. A köd olyan koncentrikus gáz és porrétegekből áll, amelyek – ellentmondva a fizikai törvényszerűségeknek – szögletes formájúak. 

Fotó:  NASA/ESA, Hans Van Wincke / Ifl Science

„A Hubble által felfedezett Téglalap-köd szerkezete meglepően összetett. Azok a jellemzői, amelyek a leginkább lenyűgözőek egy létra fokaihoz hasonlítanak, bár valójában gázkúpok kiálló részei. Úgy néz ki az egész mint egy sor egymásba rakott borospohár, amelyek színültig vannak töltve gázzal” – mondta Hans Van Winckel, a belgiumi Leuveni Katolikus Egyetem szaktudósa. Azt, hogy hogyan vehette fel ezt a rendhagyó formát a Téglalap-köd, még megválaszolásra váró kérdés.

Przybylski csillaga: a legjobb választás a fejlett idegen civilizációk számára

Ha a Nap fényét egy prizmán átengedjük létrehozzuk központi csillagunk szivárványszínű spektrumát. Ha a spektrumot alaposabban megvizsgáljuk olyan sötét vonalakat láthatunk benne, amelyeket a Nap légkörében lévő kémiai elemek hoznak létre. 

A spektrumból hiányzó színek és az elemek összepárosításával meghatározhatjuk a csillagok kémiai összetételét. 

Noha a csillagok összetétele nagyon eltérő lehet, de mindegyik csak egy bizonyos tartományon belül- egyetlen kivétellel. 

A Przybylsk-csillag művészi ábrája. Forrás: Triff/Shutterstock/Ifl Science

E rendkívül furcsa kivétel a Przybylski-csillag, amiben olyan kémiai elemek jelenlétét mutatták ki, amelyeknek nem lenne szabad ott lenniük, mivel nem elég stabilak ahhoz, hogy néhány évnél tovább fennmaradjanak.

A Przybylski-csillag a Kentaur csillagképben található, a Földtől 355 fényév távolságra. Antony Przybylsk lengyel származású ausztrál csillagász fedezte fel 1961-ben, hogy a csillag spektrumát nem lehet besorolni a hagyományos színképtípusok közé.

E rendkívül furcsa csillag másik megmagyarázhatatlan sajátossága azoknak az elemeknek a hosszú sora, amelyeket eddig csak laboratóriumban sikerült felfedezni, a természetben pedig soha. A Przybylski-csillag színképében kimutatott egyik elem a promécium, aminek nincs ismert izotópja és mindössze 17,7 év a felezési ideje. Ha ezt az elemet egy távoli csillag anyagából mutatjuk ki, az csak azt jelentheti, hogy valami termeli. 

                          A Przybylsk-csillag spektruma számos olyan elemet mutat, amelyeknek megmagyarázhatatlan az eredete                                  Fotó: Reserache Gate

Ezt a gyors lebomlású elemet valami előállítja, és itt a Földön ez a „valami” mik vagyunk, de vajon mi lehet ez a Przybylski-csillagban? A spektroszkópiai elemzések azt is kimutatták, hogy a csillag anyaga aktiniumot, protaktiniumot, neptúniumot, plutóniumot, ameríciumot, kúriumot, berkeliumot, kaliforniumot és einsteiniumot tartalmaz, csupa olyan elemet, amelyek nem fordulnak elő a természetben. Éppen ezért megoldatlan rejtély, hogyan létezhetnek ezek az ismereteink szerint mesterséges anyagok Przybylski csillagában.

Komoly hiba lehet az általános kozmológiai modellben, ezt mutatja egy galaxis

A MoM-z14 a legtávolabbi ismert galaxis, amelyet délibáb- vagy csodagalaxisként is emlegetnek. Fénye az ősrobbanás után 280 millió évvel indult el akkor, amikor a korai univerzum lehűlése miatt az atommagok egyesültek az elektronokkal, és emiatt a fény számára átjárhatóvá vált az univerzum. 

A különleges MoM-z14 galaxis  Fotó: ESA/Hubble

Éppen erre figyelemmel a MoM-z14 létezése komoly kihívást jelent a galaxisok kialakulását és fejlődését magyarázó modellek számára. 

Az általános kozmológiai modell szerint 280 millió évvel az ősrobbanás után a galaxisok legfeljebb még csak formálódó embrionális állapotban létezhettek, mivel a frissen kialakult csillagjaik még túl fiatalok voltak ahhoz, hogy nehéz elemeket állíthassanak elő. 

A MoM-z14 galaxis valójában százszor fényesebb annál, mint amit az elméleti tanulmányok előre jeleztek, 

ezenkívül sokkal több nitrogént tartalmaz, mint amennyi az univerzum e korai időszakában egyáltalán létezhetett. Emiatt a MoM-z14 jelenti jelenleg a legnagyobb fejtörést a korai univerzumra vonatkozó ismereteinket illetően. Valami egész biztosan nem stimmel a jelenlegi modellel, amit éppen ezért újra kell gondolni.

Ennyire furcsán mozgó exobolygónak nem lenne szabad léteznie

Amikor az 1990-es években felfedezték az első exobolygót, az asztronómusok már akkor figyelmezettek, hogy óvatosan kell bánni az idegen csillagrendszerek körül bolygókkal kapcsolatos olyan analógiákkal, amelyek a Naprendszert tekintik alkalmazható mintának az exobolygók kutatásához. 

A 2M1510 rendszer rendkívül szokatlan keringési tulajdonságokat mutat    Fotó: ESO/L. Calçada

Számos olyan rendszer létezik ugyanis, amelyekkel nem vonható párhuzamban semmiféle analógia mi Naprendszerünkkel, de ezek közül ismert egy, ami valóban hihetetlen világnak számít. A 2M1510 egy barna törpékből álló kettős rendszer.

Egy barbna törpe művészi ábrája    Fotó: NASA/JPL-Caltech

A barna törpék olyan kozmikus objektumok, amelyeknek túl kicsi a tömege ahhoz, hogy a magjukban stabil hidrogén-hélium fúzió jöjjön létre, és így valódi csillagokká váljanak. A barna törpék tömege a vörös törpecsillagok és az óriásbolygók tömege közé esik. A keletkezési modellek alapján a barna törpék magjában rövid időre valamikor beindult a magfúzió, de nem a hidrogén, hanem a lítium, vagy deutériumfúzió, amihez 13 Jupiter-tömeg is elegendő. Ez a fúziós szakasz azonban igen rövid ideig, legfeljebb 100 ezer évig tart, és miután a magfúzió leáll, a barna törpe a hőjét kisugározva fokozatosan kihűl.

A rendszer barna törpéi egymás körül keringenek ami önmagában még nem szokatlan, de miután a kutatók alaposabban megvizsgálták e kettős rendszert valami roppant furcsa dolgot találtak. A pálya iránya ugyanis úgy változik, mintha valami harmadik objektum vonzaná a kettős rendszer tagjait. 

A legjobb magyarázat az, hogy egy láthatatlan bolygó merőlegesen kering a két barna törpe pályjája között.

 „A Naprendszeren kívüli bolygó- és csillagrendszerek mindenféle konfigurációban és méretben előfordulhatnak” – mondja Thomas Baycroft, a Birminghami Egyetem végzős kutatója. „A kettőscsillagok körüli bolygók létezését először a sci-fi jósolta meg, még mielőtt az tudományos valósággá vált volna. Ez is csak azt bizonyítja, hogy az univerzum nagyon érdekes, és rengeteg ismeretlen dolgot rejt”-fűzte hozzá a kutató.

Egy megdöbbentő hold

Megdöbbentően furcsán viselkedő vagy a megszokottól teljesen eltérő kinézetű objektumokat nem csak a világűr mélységeiben, hanem szűkebb kozmikus hazánk, a Naprendszer határain belül is találhatunk. 

A második legnagyobb gázbolygó, a gyűrűrendszeréről híres Szaturnusz egyik kis holdja, a Hyperion egyedülállóan bizarr formájával hívja fel a magára figyelmet, ilyen szerkezetű holdra ugyanis nem ismerünk még egy példát a Naprendszerben.

A Naprendszer legfurcsább holdja, a Hyperion. Fotó: NASA/JPL-Caltech

Az 1848-ban felfedezett Hyperion a maga 286 kilométeres átmérőjével a Naprendszer legnagyobb szabálytalan alakú holdja. A sűrűsége csak a fele a víz sűrűségének és ebből következtetnek arra, hogy a hold jelentős részben üreges szerkezetű. Alakjából és pályájából következően nincs állandó forgástengelye és forgási periódusa. A Naprendszer összes ismert holdjától eltérően a Hyperion keringése teljesen kaotikus, aminek havonta változnak a jellemzői.

A hold a lyukacsos szerkezete miatt úgy néz ki, mint egy porózus nagy szivacs. Ennek az üreges szerkezetnek tudható be, hogy a Hyparion térfogata negyven százalékban üres. De a holdnak nem csak ez az egyetlen furcsa tulajdonsága, mivel úgy néz ki, hogy rendkívül erős sztatikus elektromossággal is rendelkezik. 

A Cassini-űrszonda művészi ábrája     Fotó: NASA / Wikimedia Commons

Amikor a Cassini-űrszonda mintegy kétezer kilométeres távolságra elrepült a hold mellett egy, a Hyperion felszínéről érkező elektronnyaláb találta telibe. A felfedezés sokkoló volt a tudósok számára, mivel egészen addig a Hyperiont teljesen inaktív világnak gondolták. Az űrszondát ért kétszáz voltos elektromos áramütés így nem csak átvitt értelemben volt sokkoló.

Az univerzum néhány kozmikus objektuma:

• egy korai galaxis, egy megmagyarázhatatlan formájú kozmikus ködfelhő, egy titokzatos kettős rendszer, de a sötét anyag és egy rendkívül különleges csillag, sőt, a Naprendszer egyik holdja is,
• olyan tulajdonságokat mutatnak, amelyekre nincs elfogadott és egyértelmű magyarázat,
• ez pedig arra utal, hogy több ponton is felül kell vizsgálni a világegyetemmel kapcsolatos ismereteinket.