Az esztendő végéhez közeledve mindenki összegez és toplistát készít – így tesz a Csillagvizsgáló blog is. Az év utolsó bejegyzésében 2018 tíz legjelentősebb csillagászati és űrkutatási eredményét, eseményét és hírét szedtem sorba, akárcsak tavaly ilyenkor. Mivel a tudományos eredményeket igen nehéz (és felesleges is) összehasonlítani, így természetesen mind a lista mezőnye, mind annak sorrendje szubjektív. A listára nem csak tudományos áttörések és mérnöki sikerek, hanem néhány látványosság is felkerült, ezek ismeretterjesztő s tudománynépszerűsítő jelentőségét ugyanis nehéz lenne elvitatni. Ha pedig valakinek hiányérzete lenne, a tízes (tizenegyes...) toplistával kapcsolatban, ne mulassza el megosztani azt a kommentek közt.

Ez nem egy felvétel, hanem egy adatokat szemléltető ábra. A Gaia űrtávcső által mért csillagok fénye és színe a pozíciójuknak megfelelően - vagyis ahogy mi látjuk a Galaxist. (Forrás: Gaia DPAC / A. Moitinho, A. F. Silva, M. Barros, C. Barata (Univ. of Lisbon, Portugal) / H. Savietto (Fork Research))

+1. Akik az örök látómezőkre távoztak...

Idén több űrbéli szonda és teleszkóp működése is véget ért, amelyek nagy hatással voltak az utóbbi évek kutatásaira. Ilyen volt a Vesta és a Ceres körül is pályára álló Dawn űrszonda, amelynek különösen utóbbi, az aszteroida-övezet legnagyobb objektuma körül töltött három esztendeje volt emlékezetesa. Két és fél évesre tervezett ottartózkodása további egy évvel, idén október végéig lett meghosszabbítva, amikorra is üzemanyagkészlete kimerült. Az Opportunity marsjáró még rajta is túltett a túlórák tekintetében: az eredetileg négy hónapos működésre tervezett rover több, mint tizennégy évet töltött a vörös bolygón. Sőt, még ma is járná a végtelen kősivatagokat, azonban a nyáron támadó marsi homokvihar ellehetetlenítette a napelemtáblái működését. A Kepler űrtávcső számára az utübbi évek afféle jutalomjáték volt, a bolygóvadászt ugyanis a giroszkópjai meghibásodásai miatt 2015-ben már egyszer kis híján nyugdíjazták. A NASA azonban még a leromlott precizitásával együtt is hasznosnak találta és további három évig üzemeltette az ekliptika közelébe eső aszteroidák, exobolygók és változó csillagok megfigyelésére – amikor azonban újabb giroszkópja mondta fel a szolgálatot, a Kepler-t végleg lekapcsolták.

Kis híján a Hubble űrtávcső is a Kepler sorsára jutott, szerencsére azonban két giroszkóp még működőképes maradt a huszonnyolc éves űreszközön. Az egyiket jelenleg is "pihentetik", hogy a modern csillagászat legnagyobb hatású teleszkópja kihúzza valahogy a JWST várva várt (2021-es... 2022-es?) fellövéséig.

Az Opportunity felvétele saját magáról (felülnézetből) egy kisebb porvihar után, 2014-ből. (Forrás: NASA/JPL)

10. Holdfogyatkozás és Mars-közelség

A július 27-i igazán különleges éjszaka volt és nem csak az éjfél előtti holdfogyatkozás miatt. A távcsöves megfigyelők igazi bolygóparádénak örülhettek a Vénusz, a Jupiter, a Szaturnusz és a Mars főszereplésével, utóbbi ráadásul olyan fényes volt, ahogy 15 éve nem láthattuk a vörös bolygót. Felfényesedésének oka, hogy oppozícióba került a Földdel (vagyis egy vonalban volt a Nap-Föld-Mars hármas), amely egyben azt is jelenti, hogy ekkor volt hozzánk a legközelebb a pályáján. Nagyjából 26 hónaponként kerül sor a két bolygó oppozíciójára, ám mivel sem a Mars, sem a Föld pályája nem tökéletesen kör alakú, így a Mars-közelségek távolsága is ingadozik. Két éve ez 76 millió km volt, most azonban alig több, mint 57 millió km, a legkisebb távolság 2003 óta. Sajnos az ominózus júliusi estén Magyarország felett felhős volt az ég. Ugyanakkor a Mars gyakorlatilag egész nyáron rendkívül jól megfigyelhető volt, holdfogyatkozásban pedig nem sokára újra részünk lesz. Még ha kissé korán is kell hozzá kelni...

A Föld árnyékába vonuló vörös Hold és az oppozícióban lévő fényes Mars július 28-én Rio felett. (Forrás: Carlos kiko Fairbairn / APoD)

9. Extrém távoli aszteroidák

Az esetleges kilencedik bolygó utáni kutatás 2016-ban kapott új lendületet, amikor a kutatók struktúrákat véltek felfedezni a Neptunuszon túli excentrikus pályákon keringő objektumok elhelyezkedésében. Ezen aszteroidák elnyújtott ellipszis alakú pályái ugyanis jól elkülöníthető irányokba álltak be, a szimulációk eredményei alapján pedig efféle szabályosságot a véletlen nem, csak egy külső bolygó gravitációs hatás okozhat. Kezdetét vette a keresés, és bár mindezidáig nem akadt horogra a távoli, rejtőzködő planéta, néhány további extrém távoli aszteroida azonban igen.

Ilyen volt a 2015 TG387, avagy becenevén a Goblin, amelynek ellipszis alakú pályája minden eddig ismert aszteroidáénál messzebbre, mintegy 2000 CSE-re nyúlik ki a Naprendszerben (1 CSE = 150 millió km). A kb. 350 km átmérőjű égitestet ilyen távolságból talán soha nem is fedeznénk fel. Szerencsére mostanság egészen közel tartózkodik, mindössze 80 CSE-re. Ezzel viszont egy másik idén talált aszteroida, a Farout névre hallgató 2018 VG18 lett a jelenlegi távolságrekorder. Az 500 km-esre becsült kisbolygó ugyan sose távolodik el a Naptól annyira, mint a Goblin, viszont jelenleg 120 CSE-re szeli az űrt. Habár kétségkívül léteznek, mindezidáig nem figyeltek meg ennél távolabbi objektumot a Naprendszerben.

A frissen bejelentett 2015 TG387, azaz a Goblin keringési pályája a másik két sednoid-hoz és a Naprendszer bolygóihoz képest. (Forrás: Roberto Molar Candanosa/Scott Sheppard/Carnegie Institution for Science)

8. Szabadszemes üstökös

Év végére futott be az év üstököse, a 46P/Wirtanen. A több, mint ötven éve ismert objektum keringési periódusa mindössze 5 év, így gyakori vendég a földpálya közelében (kis híján a Rosetta misszió is ezt látogatta meg a Csurjumov-Geraszimenko üstökös helyett), idén december 16-án azonban minden eddiginél közelebb, mindössze 11,5 millió km-re haladt el tőlünk. Az üstökös csóvája ugyan csenevésznek bizonyult, zöldes fényű kómájának mérete azonban a teliholddal volt összemérhető. Fényesség tekintetében sem kellett szégyenkezni, a földközelsége idején a +4 magnitúdót is elérte, ezzel pedig bőven szabadszemmel is látható üstökösnek számított. Igaz, diffúz természete miatt (vagyis, hogy a fényesség nagy területen oszlott el) csak ideális megfigyelési körülmények között (fényszennyezéstől és légköri párától mentes égbolton) volt észrevehető teleszkóp vagy kamera nélkül (az asztrofotósoknak különösen jó évük volt), azonban így is bőven felülmúlta az elmúlt évek üstökös-felhozatalát.

A 46P/Wirtanen üstökös december 5-én. (Forrás: Szendrői Gábor)

7. Tesla az űrben

A SpaceX február 6-i akciójának vajmi kevés a tudományos jelentősége, lévén, hogy egy szimpla rakétatesztről volt szó - a hatása azonban elvitathatatlan. Elon Musk és a SpaceX nem csak prezentálta a nagyvilágnak az emberiség jelenlegi legerősebb rakétáját, a Falcon Heavy-t, de egyben olyan show-t is kerekítettek köré, ami újra a közbeszéd divatos témájává tette az űrutazást. A fő attrakció a rakéta “hasznos” terhét modellező piros Tesla Roadster volt, amelynek útját hosszú ideig lehetett nyomonkövetni, háttérben a kékesen ragyogó Földdel. A közvetítés az előzetes beharangozóktól kezdve, a Tesla-ban ülő pilóta figuráján át, az “űrben” felcsendülő Starman c. David Bowie számig minden remekül volt megkomponálva. A hab a tortán a Falcon Heavy két oldalsó rakétájának szimultán landolása az előzetesen tervezett helyszínen, ami már a SpaceX specialitásává vált (rutinná azonban még nem: az elsődleges rakéta-modul a tengerbe zuhant, pont néhány méterre az őt váró hajótól).

Ez nem photoshop, hanem valódi felvétel: Starman épp túllép mindenféle sebességkorlátozást, szerencséjére minden rendőr a háttérben látható bolygón tartózkodik. (Forrás: SpaceX)

A SpaceX attrakciója hatásos reklámnak bizonyult és nem csak a színes hírekre fogékony média számára. A Falcon Heavy számos nemzeti űrügynökség és az amerikai légierő érdeklődését is felkeltette, mivel visszatérő modulok miatt a piaci versenytársaknál olcsóbban, mindössze 90 millió dollárért tudnak garantálni nagy tömegű hasznos teher orbitális pályára állítását. Emberes űrutazáshoz azonban nem a Falcon Heavy-t, hanem a cég következő nagy dobását, a BFG-rakétát (Big Falcon Rocket) fogják alkalmazni. Elon Musk kommünikéje szerint a BFG már 2020-ban turistákat fog Hold-körüli túrára vinni – a következő megálló pedig a Mars hőn áhított meghódítása lesz.

A Falcon Heavy két segédrakétájának szinkronlandolása. (Forrás: SpaceX)

6. A szupermasszív fekete lyuk szomszédságában

A GRAVITY elnevezésű nemzetközi csillagászati kollaboráció már több, mint negyedszázada követi nyomon a Tejútrendszer közepén lévő szupermasszív fekete lyuk, a Sgr A* körül keringő csillagokat. A megfigyelések motivációja, hogy extrém erős gravitációs környezetben nem minden úgy történik, ahogy azt egy csillag keringésétől várnánk – vagy éppenséggel pontosan úgy, amennyiben Einstein gravitációs elméletét is számításba vesszük. A megfigyelt halmaz tagjai közül az S2 jelű csillag bizonyult a legjobb jelöltnek, lévén hogy pályája legközelebbi pontján mindössze 120 csillagászati egységre haladt el a fekete lyuk mellett. Ez a távolság ugyan nagynak tűnhet, azonban a modern csillagászat történetében páratlan – még soha nem láttunk csillagot ilyen közel kerülni a Sgr A*-hoz!

A csillag májusi közelkerülése során hétezer km/s-os sebességre gyorsult, amelyből a látóirányú sebességkomponense, vagyis a tőlünk való távolodása is bőven meghaladta az 1000 km/s-ot. Ez utóbbi sebességkomponens okozza a kibocsájtott fotonok ún. vöröseltolódását, amikor hullámhosszuk megnő, energiájuk lecsökken. A gravitációs tér azonban nem csak gyorsítja a csillagot (ez következik a newtoni fizikából is), hanem a belőle kikerülő fotonok energiát is veszítenek (mintha csak egy gödörből kéne kimászniuk), így a vöröseltolódás egy plussz járulékot is kap az extrém környezetben – a megfigyelések pedig pontosan a modellek által jósolt értéket adták vissza. A csillagászok nem csak, hogy újfent bizonyították az általános relativitáselmélet helyességét, de minden eddiginél pontosabban mérték meg a Sgr A* tömegét (4,1 millió naptömeg) és távolságát is (26490 fényév).

Szemléltető ábra az S2 csillag fekete lyuk közelségéről. (Forrás: M. Kornmesser/ESO)

5. A marsi élet nyomában

A csillagászati- és űrkutatási hírek 2018-as sztárja egyértelműen a Mars volt. Föld-közelség, porvihar, elveszett szonda, megérkező szonda, számos látványos felvétel – és persze az örök kérdés utáni kutatás: lehetett-e valaha élet a vörös bolygón? Egyre bozonyosabb, hogy a kérdés megválaszolásához mélyre kell ásni. A NASA májusi sajtókonferenciáján jelentette be, hogy a Curiosity rover által vett talajmintában nagy mennyiségű szerves molekula jelenlétét mutatták ki. A Curiosity emellett a légköri metán jelentős koncentrációját és szezonális körforgását is kimutatta, megerősítve azt a feltételezést, hogy a szerves gáz a felszín alól szivárog fel.

A fenti eredményektől függetlenül jelentették be az ESA kutatói, hogy a Mars Express műhold tizennégy évnyi radarméréseire alapozva megállaptható a folyékony víz jelenléte bolygón. Csak éppenséggel nem a felszínen, hanem a marsi déli sark 1,5 km vastag jég- és porrétege alatt, ahol a felső rétegek nyomása és a víz sótartalma lecsökkenti a felszín alatti víz fagyáspontját. Mindezek fényében is, a marsi élet kérdése továbbra is nyitott, a válasz azonban egyre közelebb van. Már csak oda kell menni és el kell kezdeni ásni.

A Curisoty rover büszkén feszít a lyuk mellett, amit ő fúrt a Gale-kráter agyagos talajába. (Forrás: NASA)

4. Az Insight megérkezése

És még mindig Mars. Habár az Opportunity-t elvesztettük, újra két működőképes robot népesíti be a vörös bolygó felszínét, ugyanis a derekasan dolgozó Curiosity mellé novemberben megérkezett a NASA Insight szondája. Utóbbi ugyan nem moccan egy tapodtat sem, speciális műszerei révén azonban olyan részét fogják tanulmányozni a Marsnak, amit korábban még semmi: a felszín alatti részét. A napokban pedig már sor került az Insight fő műszerének, a SEIS elnevezésű szeizmográf telepítésére is, amelyet robotkarjával másfél méterre helyezett el a földön. A SEIS lesz a szonda füle, amely révén detektálhatóak lesznek a föld-, pardon, marsrengések, közvetve pedig tanulmányozhatóvá válnak a vörös bolygó felszín alatti tartományai. Hamarosan működésbe helyezik az Insight másik kuriózumát, a HP3 mérőműszert is, amely öt méterrel fog lenyúlni a felszín alá, hogy (többek között) a talaj hőáramlásait vizsgálja.

Szemléltető rajz az Insight-ról, az előtérben balra a SEIS szeizmométer, jobbra pedig a HP3 műszer.

3. A Gaia-csillagkatalógus

Az Európai Űrügynökség Gaia űrszondája már 2014 óta végez méréseket, munkájának gyümölcse azonban csak idén tavaszra érett be, amikor nyilvánosságra hozták az első eredményeit. képalkotásra nem alkalmas, minden másra igen: fényességet, színt és sebességet mért, valamint elképesztő precizitású távolság- és pozíció adatokat szolgáltatott – több, mint 1,7 milliárd csillagra! Habár mindezen eredmények nem szemléltethetőek a nagyközönség számára egyetlen látványos felvételen, nem túlzás állítani, hogy a Gaia forradalmasította a csillagászatot és elképesztő mennyiségű munícióval adattal látta el a csillagászokat. Az elmúlt fél évben több száz cikk született a minden idők legnagyobb csillagászati adatbázisa alapján és ez még csak a kezdet. A Gaia ugyanis folytatja a méréseket, a teljes katalógus pedig csak 2022-re og elkészülni.

A Gaia-katalógus állapota a mostani adatdömping után: adatok csak nem 1,7 milliárd csillagról, több tízezer kvazárról és tizennégyezer aszteroidáról. (Forrás: ESA)

2. Aszteroida-látogatások

Újabb égitestet hódított meg az emberiség novemberben! A japán fejlesztésű Hayabusa2 űrszonda nem csak pályára állt célpontja, a földközeli (de azért most is csaknem 300 millió km-re tartózkodó) Ryugu aszteroida körül, de leszállóegységeket is itt magával. Előbb szeptember 21-én a két mini-lander, a szöcske módjára közlekedő MINERVA-II-1A és 1B ereszkedett le a 800 méteres Ryugu-ra szeptember 21-én, rögvest megörvendeztetve minket jó néhány színes felvétellel az aszteroida felszínéről; majd október 3-án a számos detektorral felszerelt MASCOT is sikeresen földet ért. A Hayabusa2 misszió fénypontja mégsem ezek a landolások, hanem a jövő évre tervezett felszíni- és felszín alatti anyagminta begyűjtése lesz, valamint azok visszajuttatása a Földre (a pakk majd csak 2023-ban érkezik meg).

Napkelte, ahogy a MINERVA-II-1B látta a Ryugu-ról nézve. (Forrás: JAXA)

A japánok mellett a NASA is célba vett egy aszteroidát; az OSIRIS-REx két év utazás után érkezett meg a Bennu kisbolygóhoz. A Hayabusa2-vel ellentétben itt nem volt landolás – egyelőre. A OSIRIS-REx szintén mintát fog venni az aszteroida felszínéről, de a tervek szerint leghamarabb csak 2020-ban. Addig is a szonda 5 km-es magasságból fogja feltérképezni az 500 méter átmérőjű Bennu minden egyes szegletét.

A Bennu a közeledő OSIRIS-REx felvételén. (Forrás: NASA's Goddard Space Flight Center/University of Arizona)

1. Neutrínó egy kozmikus részecskegyorsítóból

A neutrínók elképesztően parányi, töltés nélküli részecskék, ennek megfelelően úgy haladnak át szinte mindenen, mintha mi sem történt volna. Éppen ezért tökéletesen visszakövethető útjuk a forrásukig, csak éppenséggel nehéz nyakon csípni őket. Detektálásukra olyan monstrumokat fejlesztettek, mint az Antarktiszon található IceCube, amely 1 köbkilométer tiszta jeget ölel át a felszín alatt. Az ebben található 3∙10³⁷ (a hármas után 37 db nulla) darab vízmolekulában olykor fennakad néhány neutrínó, amelyek ütközése már könnyen észrevehető a jégbe lógatott több, mint ötezer detektorral. Évente mindössze maréknyi neutrínót sikerül kimutatni, a neutrínó-csillagászat megszületése óta pedig csak két asztrofizikai forrásukat sikerült azonosítani, a Napot és a közeli SN 1987A szupernóvát (pedig nyilvánvalóan jóval több van).

Az IceCube vázlatos rajza és főbb paraméterei. (Forrás: IceCube/NSF)

Idén júliusban a sajtókonferenciát hívtak össze, mindössze egyetlen detektálás apropóján, ez azonban nem akármilyen neutrínó volt. Míg a Napból érkező szoláris neutrínók energiája 0,1 és 10 MeV közötti, addig az IceCube-170922A névre keresztelt részecske közel 300 millió MeV-os (avagy 300 TeV-os) energiával rendelkezett – ez a valaha talált legenergikusabb neutrínó. A neutrínó beérkezési iránya egybeesett a Fermi űrtávcső által korábban megfigyelt a TXS 0506+056 blazárral, egy 3,7 milliárd fényév távolságra lévő óriási fekete lyukkal. A blazár a ráhulló anyag egy részét óriási sebességgel, jet-szerűen lövelli ki, pontosan a mi irányunkba. Ilyesféle kozmikus részecskegyorsítót (amelynek energiájától a CERN LHC is sok nagyságrenddel marad el) első alkalommal sikerült kimutatni, egyértelműen bizonyítva a kozmikus sugárzás és a szupermasszív fekete lyukak közti kapcsolatot. A mindössze harmadikként azonosított neutrínó-forrás még ezen felül is kiemelt helyet fog elfoglalni a modern csillagászat történetében: a tavalyi neutroncsillag-összeolvadás detektálása után újra a többcsatornás csillagászat révén sikerült áttörést elérni.

A blazár jet-je által gyorsított proton (p) számos részecskét kelt, de csak a neutrínók (ν) és a fotonok (γ) nem térülnek el jelentősen. (Forrás: IceCube/NSF/NASA)

Természetesen a bejegyzés szűkös keretei miatt számos eredmény, mérföldkő, siker vagy látványosság maradt le a listáról. Ha valakinek hiányérzete lenne (vagy esetleg éppen hogy egyetért) az összeállítással kapcsolatban, az feltétlenül jelezze a kommetek között! Találkozunk 2019-ben is!

Ha tetszett a bejegyzés, látogass el a Csillagvizsgáló Facebook oldalára is, ahol napi rendszerességgel találhatsz csillagászati és űrkutatási híreket, látványos felvételeket és egyéb aktualitásokat - tudományról és science fiction-ről egyaránt.