ÚJ BOLYGÓKUTATÁSOK
Ha felnézünk a csillagos égre, elképzelhetetlenül távoli napokat is látunk, nem ezerszámra, hanem, ha kellően távol vagyunk a városi fényektől, akkor milliószámra. Van, akit egy életen át hidegen hagy a látvány, de sokakat bizony rabul ejt. Vannak odakint mások is, akik tőlünk irdatlan messzeségben figyelnek minket szabad szemmel vagy akár távcsövekkel? A hatalmas napunk már a szomszédjától, az alfa Centauri rendszertől is csak egy csillagnak látszik, és fénye 4,3 év alatt ér oda, ahogyan a rádiójeleink is. E. T., a filmbéli földönkívüli eddig nem telefonált, nem mutatkozott – bár erről az ufóhívők mást mondanak, gondolnak. Mindenesetre jó pár évtizede, amióta létezik a rádiócsillagászat és a számítástechnikával segített galaktikus figyelés, az idegen bolygók azonosítása a csillagászat leglátványosabb, legizgalmasabb kérdése.
Egyelőre a csillagok parányi fényességváltozásait, esetleg mozgásait kémlelik, és ezekből következtetnek arra, hogy bolygó(k) halad(nak)-e el az idegen napok előtt. Lényegesebb persze, hogy nyomaira tudunk-e bukkanni idegen életnek, vagy legalább a közvetett bizonyítékait meg tudjuk-e szerezni. Két-három generációval korábban még Hold-, majd Vénusz- és Mars-lakókról fantáziáltak az emberek, de a szondáink ennek az ellenkezőjét bizonyították.
Az életet más csillagrendszerekben kell tehát keresnünk. De ha a szomszédos csillagig a rádiójel és a fény is több mint négy évet utazik, akkor a leggyorsabb szondánknak is hatvan-száz évig tarthat az út. Érdekes, hogy pár évtizede született is két ilyen galaktikus szondás koncepció, a Project Longshot és a Daedalus, de ezek megvalósulása most messzebb van, mint valaha. Tehát ideális esetben is egy földi évszázad kellene még ahhoz, hogy az első űrszonda megérkezzen csak a szomszédos naprendszerbe. Bár tény, hogy a legközelebbi csillagcsoport körül is kimutattak tavalyelőtt egy exobolygót, ráadásul a csillaghoz kellően közel ahhoz, hogy folyékony víz lehessen a felszínén, tehát elvben akár élet is kialakulhatott rajta.
A félfantasztikus projekteket és reményeket félretéve is jó hír, hogy a csillagászok nagyot léptek előre az exobolygó-megfigyelések terén az utóbbi években – főként az újabb, Kepler nevű űrtávcső segítségével. Mintegy három évtizede vadásszák ugyan intenzíven a Naprendszeren kívüli planétákat (az elsőt 1989-ben azonosították), ám a felfedezések száma 2010 után nőtt meg igazán, mikor is beindult a Kepler éles üzeme.
Az exobolygók kutatása külön tudományággá vált. Döbbenetes adat, hogy a rengeteg égitest felfedezése alapján a tudósok úgy becsülik, hogy csak a Tejút-rendszerben 11 milliárd Föld-szerű égitest kering a Naphoz hasonló csillagok körül! Ez már kellően nagy szám ahhoz, hogy még a mi galaxisunkban se legyünk egyedül. Igaz, hogy csak a Tejút maga közel százezer fényév átmérőjű; ráadásul az univerzumban az idegen tejutak számát kétszázmilliárdra becsülik!
Statisztikailag tehát szinte a lehetetlennel egyenlő, hogy csupán a mi glóbuszunkon alakult ki élet, ám a semmihez sem fogható távolságok és a sok milliárd évnyi időkülönbségek miatt arra is igen kicsi az esély, hogy értelmes civilizációk képviselői a valóságban összetalálkozzanak – ez utóbbihoz már túlontúl sok mindennek kell egyeznie.
Például ha ki is alakult más civilizáció a környezetünkben és a mi időnkben, akkor is eszetlenek a távolságok. De az időbeli egybeesés még ritkább lehet: az univerzum 13,8 milliárd, az emberi civilizáció pedig mindössze ötezer éves, azaz a folyóvölgyi társadalmaktól napjainkig csak parányi idő telt el. Ha az univerzum eddigi korát egy földi napnak tekintjük, addig a mi ötezer évünk 0,03 másodpercet jelent csak! Arról nem is szólva, hogy mindösszesen bő száz esztendeje tudunk például rádióhullámokat fogni, űrből érkezőket pedig jó ha fél évszázada figyelünk. Azaz a tényleges találkozás statisztikailag kizárható. Mesterséges rádióhullámokat mondjuk nagyobb eséllyel csíphetünk el, de ha „minden bokorban” teremne is az élet (pontosabban az értelmes élet és a technikai civilizáció), s ezek évmilliókig fenn is maradnának, akkor valamilyen értelmes idegenek által produkált rádiójelbe már bele kellett volna botlanunk.
Sokak szerint ennek sincs nagy jelentősége, de az azért könnyen lehet, hogy egyszer, a nem is olyan távoli jövőben valahonnan elcsípünk egy civilizáció jelenlétére utaló jelet.
Persze az alfa Centauri egy másik napjához, a Proxima Centaurihoz lehetne szondát küldeni, mert van egy b jelű, a 2016–17-es mérések szerint lakhatónak tűnő kisebb bolygója.
Ez érdekes egyébként, mert a bolygók általában az idegen naphoz vagy túl közel, vagy attól távol keringenek ahhoz, hogy mondjuk folyékony halmazállapotú víz kialakuljon rajtuk, amely mai tudásunk szerint az életnek elengedhetetlen előfeltétele. A Föld sok-sok szempontból eléggé különleges, ritkaság a galaxisunkban, de annyira talán mégsem, hogy ne legyen jó pár tucat ilyen típusú planéta. Az említett 11 milliárd között biztosan akad néhány. Csakhogy a távolságok legyőzhetetlenek. Még az a néhány fényév is, nemhogy sokkal több. Ha mélyűrszondát is küldünk, annak két emberöltő kell a megérkezéshez, s a rádióüzenete bő négy év alatt ér haza.
Viszont az utóbbi évek bebizonyították: nem csupán csillagoktól, de bolygóktól, sőt Föld típusú bolygóktól is hemzseg a galaxisunk. E sikerhez pedig magyar kutatók is hozzájárultak, és ez a jövőben is így lesz. Példa rá a legújabb, TESS nevű, akár húszezer exobolygót is megtalálni képes távcső (erről lásd az Új bolygóvadász űrszonda, magyar közreműködéssel című írásunkat). Persze ennél is nagyobb dobás lesz a Hubble utódja, a James Webb-űrteleszkóp, melyet 2020 májusában indítanak majd.
ÚJ BOLYGÓVADÁSZ ŰRSZONDA, MAGYAR KÖZREMŰKÖDÉSSEL
Az idáig észrevett mintegy 3700 után több mint háromezer újabb exobolygó felfedezésére számítanak a csillagászok a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) űrszonda várható mérései alapján.
Április 19-én, lassan egy hónapja indult útjára a TESS, amely kiválóan üzemel, már küldi is az első adatokat. A NASA kutatószondája az egész égboltot vizsgálja majd, hogy az éjjeli égen a legfényesebbnek látszó kétszázezer csillag körül bolygókat találjon. A fedélzetén működő detektorok a csillagok fényességét mérik, és azt az átmeneti elhalványodást keresik, amely olyankor következik be, amikor a körülöttük keringő bolygók éppen előttük haladnak át.
Ezzel az ún. tranzitmódszerrel – főként az említett Kepler-űrtávcsővel – már körülbelül háromezer csillagnál találtak bolygóra utaló fényességcsökkenést az elmúlt években. A TESS várhatóan legalább ugyanennyit, mások szerint akár húszezret fedez majd fel kétévesre tervezett működése során. A teleszkóp négyszázszor nagyobb területet észlel egyidejűleg, mint a Kepler. A programban néhány amerikai intézmény (MIT, NASA, Harvard–Smithsonian Asztrofizikai Központ, Űrtávcső Tudományos Intézet) munkatársai mellett más országok tudósai is közreműködnek. Magyarországról az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézetének több kutatója vesz részt az asztrofizikai projektekben. Pál András tudományos főmunkatárs sikeres Lendület-pályázatának a befejezése után csatlakozott a TESS csapatához. Ő felel az adatok MIT-n belüli fotometriai feldolgozásához szükséges programok fejlesztéséért. Az indítást követően, az ún. commissioning phase során – azaz az egyik legintenzívebb munkaszakaszban – néhány hónapig az MIT-n dolgozik majd, amikor az űrtávcső beállításai és első megfigyelési szakaszai történnek. Munkájának jelentősége, hogy a sokszor hónapokig húzódó kalibrálás és a végleges adatok hosszas kinyerése helyett a kutatók minél hamarabb előzetes eredményekhez szeretnének jutni, ez pedig az ő szakértelmének és az általa fejlesztett szoftvereknek köszönhetően lesz lehetséges. Ez kulcsfontosságú mozzanat az exobolygójelöltek földi nyomon követése szempontjából, hiszen a TESS működési módja miatt az éppen megfigyelt planéták néhány hónapra a nappali égre kerülve rövid időn belül eltűnnek a földi távcsövek hatóköréből.
Szabó Róbert tudományos tanácsadó a TESS Asztroszeizmológiai Tudományos Konzorciumában (TASC) a cefeida és RR Lyrae típusú változócsillagokkal foglalkozó munkacsoport vezetője. A nagy pontosságú, folyamatos megfigyelések számos új ismerettel gazdagítják majd az ezekről az objektumokról szerzett tudásunkat. A TESS észlelései révén az egész égboltra kiterjedően vizsgálhatók lesznek a pulzáló változócsillagok dinamikai jelenségei (modulációk, extra pulzációs móduszok, rezonanciák stb.). A cefeidák és az RR Lyrae csillagok egyaránt kitűnő távolságindikátorok, így a magyar kutatók a galaktikus szerkezet elemzését is tervezik a TESS-megfigyelések felhasználásával. Ebben nagy segítség lesz az Európai Űrügynökség asztrometriai Gaia-missziója is, amely független módon szolgáltat információkat a csillagok pontos távolságáról. Szabó Róbert és csoportja nemcsak a célpontválogatásban, de az adatfeldolgozásban, földi kiegészítő megfigyelésekben és az eredmények publikálásában is szerepet vállal.
