Új keletű viták a Tejútrendszer formájáról és az élet gyakoriságának esélyeiről

Magyar siker a tudományos versenyek világbajnokságán Dallasban
2023-05-21
Új fegyvert vet be a Médiahatóság az online csalók ellen
2023-05-22
Show all

Új keletű viták a Tejútrendszer formájáról és az élet gyakoriságának esélyeiről

A legújabb kutatások átírhatják, amit eddig gondoltunk a Tejútrendszerről és arról, hogy mennyire ritka, hogy pont a Földön alakult ki az élet.

A Tejútrendszer, azaz a galaxisunk, a mi Naprendszerünkön kívül otthont ad több mint 100 milliárd másik csillagnak és az azok körül keringő csillagrendszereknek és bolygóknak. Bár a Tejútrendszer a hozzánk legközelebb eső szeglete a Világegyetemnek, ismereteink róla még most is rendkívül hiányosak. A kellően tiszta időben szabad szemmel is látható eleme, a Tejút, az egész rendszernek csak a középső része, az úgynevezett korong, amely egy ködös fehér sávként terül el – innen a neve, a tejút.

Feleannyi kar

Bár szabad szemmel egy ködös csíkként tárul a szemünk elé a Tejútrendszer, a valódi alakja egy lapos korong, spirális karokkal. Magától értetődőnek tűnik, de mivel a Föld és mi magunk is része vagyunk a rendszernek, így különleges megfigyelési pontunk miatt láthatatlan számunkra a Tejútrendszer valódi alakja. A Nap az egyik karon, a galaxiskorong sugarának nagyjából a felénél helyezkedik el és kering a galaxis középpontjához képest közel 800 000 km/h sebességgel. Néhány héttel ezelőtt a csillagászok azt mondták volna, hogy a Tejútrendszer négy spirális karjának egyikétől, az Orion alkartól nem messze található a Naprendszer, de ez már korántsem biztos.

A Tejútrendszer a Canyonlands Nemzeti Parkból.

A Tejútrendszer a Canyonlands Nemzeti Parkból. Forrás: NPS/Kait Thomas

A galaxisokat, a Hubble-féle osztályozás szerint általában három különböző kategóriába sorolják: spirális, elliptikus és szabálytalan galaxisok és ezeken kívül még néhány rendkívül ritka alak is fellelhető. Azt már régóta tudjuk, hogy a mi Tejútrendszerünk a spirális galaxisok közé tartozik, de azok közül is egy különleges osztályba. A spirális galaxisok ugyanis általában két fő karral rendelkeznek, de az eddigi álláspont szerint a mi galaxisunk kettő helyett négy karral rendelkezik, melyek a Perseus, a Norma, a Scutum-Centaurus és a Carina-Sagittarius, amelyek további kisebb alkarokká ágaznak szét, mint amilyen a nekünk otthont adó Orion.

Kozmikus dugó

Jelenleg nem tudjuk biztosan, hogy miért és hogyan alakulhattak ki a Tejútrendszer spirális karjai, de egy magyarázatot ad a jelenségre az úgynevezett sűrűséghullám-elmélet. Eszerint nem a csillagok és más objektumok tömege, hanem a tömeg eloszlása, a galaxisban lévő anyag sűrűsége kering spirálisan, hasonlóan ahhoz, ahogy egy forgalmi dugó alakul ki. Az autók sűrűsége változik, ahogy a menetiránnyal szemben végighalad a dugó. Megrekednek, de alapvetően egyenletes sebességgel haladnak. Valamiféle sűrűséghullám futhat végig egy spirális galaxisban is, esetenként dugóként megrekesztve a csillagok és a galaxisban található porok és gázok megszokott keringését a középpont körül.

Egy közeli, kisebb, másik galaxis, az NGC 3949.

Egy közeli, kisebb, másik galaxis, az NGC 3949.
Forrás: NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Je Hszi, a nantongi Purple Mountain Obszervatórium csillagásza szerint azonban nem négy karral rendelkezik a Tejútrendszer, hanem csak kettővel, ahogy a legtöbb más eddig megfigyelt spirális galaxis is. A kínai kutatók a Gaia Űrtávcső adatait is felhasználva arra jutottak, hogy a Perseus és a Norma karok a valódi spirális karok, a többi az inkább egy-egy mellékág. Ez azt is jelenti, hogy két karral a Tejútrendszer alakja mégsem olyan különleges, mint gondoltuk. A mérete viszont nem mindennapi.

Nehezebb, mint gondolták

“A Tejútrendszer bizonyos szempontból nagyon különleges” – magyarázza Miguel Aragón, az IllustrisTNG nevű, galaxisok születését modellező kutatócsoport egyik tagja. “A Tejútrendszerrel szomszédos többi galaxis korántsem olyan masszív, mint a mi galaxisunk.” Bár a Tejútrendszer pontos tömegét szinte lehetetlen kiszámítani, kínai kutatók idén a lehető legpontosabb becslést tették, amely 805 milliárdszor nehezebbnek adódott, mint a Nap. Viszonyításképpen, a Nap 300,000-szer nehezebb a Földnél. Ez körülbelül egy átlagos felnőtt ember és egy esőcsepp tömegének aránya.

Egy, a miénkhez hasonló spirális galaxis, a Messier 101.

Egy, a miénkhez hasonló spirális galaxis, a Messier 101.
Forrás: ESA/Hubble

Egy 2015-ös kutatás szerint a nagyobb galaxisokban nagyobb eséllyel alakulhat ki az élet, sőt, a kutatás feltételezte, hogy valószínűbb, hogy egy elliptikus galaxisban nagyobb erre az esély, mint a mi átlagosnál nehezebb spirális galaxisunkban, mert arányaiban több olyan bolygó lehet benne, amely a Földhöz hasonló adottságokkal rendelkezik. Ezt az elméletet viszont azonnal megtámadták, többek között Daniel Whitmire nyugdíjas csillagász, aki szerint az elmélet eleve rossz: “Alapvetően hibás a 2015-ös kutatás feltételezése, hiszen, ha igaz lenne, hogy elliptikus galaxisban nagyobb az esélye az életnek akkor nem valószínűbb, hogy mi magunk is egy ilyenben élnénk? Nekem ez azonnal gyanús. Ha az elméleted egyetlen példája máris kivétel, akkor lehet, hogy rossz az elméleted.”

Védett hely

A galaxis jellegén és méretén túl, a galaxison belüli pozíció is fontos lehet abban, hogy egy bolygó lakható-e. A galaxisoknak feltételezhetően van egy lakható zónája és ebbe viszont tényleg beleesik a Tejútrendszeren belül a Naprendszer és benne a Föld. A galaxisok középpontjához közeledve ugyanis jóval sűrűbben helyezkednek el a csillagok és a radioaktív sugárzás sokkal magasabb, amely nem kedvez a hozzánk hasonló életformáknak. A galaxisok külső szélén, mint a Tejútrendszer spirális karjainak végein, szintén kisebb az esély az életre. Ezen a részen születnek az új csillagok, ami szintén magas radioaktivitást vonz maga után. A Naprendszer pont olyan egyensúlyi helyzetben létezik a spirális karok könyökénél, ahol a radioaktivitás nem akkora gond. A Föld esetében a radioaktivitás-biztonságot számunkra a Föld atmoszférája és mágneses mezeje is biztosítja.

Annak ellenére, hogy már több mint 3 milliárd objektumot sikerült egyenként feltérképezni a Tejútrendszerben, annak lenyűgöző mérete miatt még bőven van mit felfedezni galaxisunkban. Összehasonlításképp, a Földtől legtávolabb eljutott űrszonda, a Voyager-1 mindössze 0,003 fényévnyire távolodott tőlünk, a Tejútrendszer átmérője viszont körülbelül 100 000 fényév.

 

Cikk küldése e-mailben

Comments are closed.