Mozaik | 2022. 05. 14. – 17:00 |
Egy katonai műhold azonosította az első olyan űrrobbanásokat, amelyek - ha közelebb is megtörténnek - mindent elpusztítanak. Címlapképünk illusztráció. Fotó: Internet

Hirdetés

Az Egyesült Államokban az 1960-as évek derekán a szovjet titkos nukleáris kísérletek megfigyelésére állították pályára a Pentagon Vela műholdjait. Az egyik kémműhold 1967-ben egy olyan rendkívül nagy energiájú sugárzást detektált, ami nem volt földi eredetű, hanem a világűr mélyéről érkezett. A Vela-program 1973-ig titkosított észlelései hatására kezdődött el a világegyetem legfényesebb jelenségei, a titokzatos gamma-kitörések tudományos vizsgálata - írja az Origo.

Hidegháborús hisztéria szülte a döbbenetes felfedezést

A gamma-kitörések ( Gamma-ray Brust, GRB) olyan, az univerzum látszólag véletlenszerű vidékeiről érkező gamma-felvillanások, amelyek 10-20 milliszekundumtól legfeljebb néhány percig tartanak, és gyakran nagyobb hullámhosszokon való utófénylés követi ezeket a röntgen, ultraibolya, infravörös valamint a látható fény tartományában, illetve rádióhullámok formájában. (Ezt nevezik utófénylésnek, a szerk.) A jelenlegi ismereteink szerint a gamma-kitörések a világegyetem legfényesebb és rendkívül nagy energiájú jelenségei.

A gamma-kitörések felfedezése sajátos módon a hidegháború szuperhatalmainak szembenállására volt visszavezethető. A korszak két nukleáris nagyhatalma, az Amerikai Egyesült Államok és a Szovjetunió éberen figyelte egymás atomkísérleteit.

Az 1960-as évektől ebben egyre nagyobb szerepet kaptak a kémműholdak. 

A Pentagon a Vela-program keretében több olyan katonai műholdat is földkörüli pályára állított, amelyeknek a titkos szovjet űrbéli nukleáris tesztekkel együttjáró gamma-sugárzást kellett detektálniuk.

Noha a Vela műholdak sohasem észleltek a kozmoszban végrehajtott nukleáris tesztet, de több, a mélyűrből érkező gamma-felvillanást is detektáltak. A katonai titoknak nyilvánított észleléseket 1973-ban nyilvánossá tették, elindítva ezzel a gamma-kitörések széleskörű tudományos vizsgálatát.

A nagy energiájú kozmikus gamma-kitöréseket egyébként az amerikai Apolló, valamint a szovjet Venyera-program küldetései is megerősítették.

Komoly fejtörést okozott a tudósoknak a rejtélyes kozmikus jelenség

Sokáig nem tudták mire vélni a gamma-kitörések eredetét. Voltak olyan teóriák, amelyek közeli, Tejútrendszeren belüli forrásokat feltételeztek, ám a megfigyelések számának növekedésével egyre általánosabbá vált az a felfogás, hogy a gamma-felvillanások a távoli galaxisokból érkeznek.

Az 1990-es évekre a Compton-űrtávcső gyűjtötte adatoknak köszönhetően már csak két elmélet maradt versenyben a gamma-felvillanások forrását illetően: az egyik szerint a Tejútrendszert körülvevő galaktikus haló vidékéről érkeznek, a másik teória viszont ennél jóval távolabbra, a lokális csoporton kívüli galaxisok vidékére tette az eredetüket.

( A lokális galaxiscsoportba a Tejútrendszer és a hozzánk legközelebb fekvő csillagváros, az Androméda-galaxis tartozik, nagyjából harminc kisebb illetve törpegalaxissal együtt.) A gamma-kitörések egyébként két jól körülhatárolható csoportba osztályozhatók, az egyikbe az úgynevezett rövid időtartamú erős-spektrum kitörések (rövid kitörések), a másikba pedig a hosszabb, lágy-spektrum kitörések tartoznak. Az első csoportot a legfeljebb kettő másodperces felfénylés és nagyobb energiájú fotonok, a másodikat pedig a hosszabb, néhány perces lumniozitás és gyengébb energiájú fotonok jellemzik.

A rejtélyesnek tűnő gamma-kitöréseket egészen 1997-ig egyetlen kozmikus objektumhoz sem sikerült társítani, amikor is a BeppoSAX műhold röntgenkamerája egy gamma-kitörés helyén gyengülő röntgensugárzást detektált. A felvillanás koordinátáinál a kitörés elhalványulása után a Földi optikai teleszkópok egy nagyon távoli galaxist azonosítottak. 

A gamma-kitörést követő halvány, nagyobb hullámhosszú sugárzás – az úgynevezett utófénylés – megtalálása végleg eldöntötte a több évtizedes vitát, mert bebizonyosodott, hogy ezek a roppant nagy energiájú és fényes jelenségek extragalaktikus eredetűek.

Százmilliárdszor fényesebb a Napnál, és milliárdszor egy szuper-nóvánál

A tudomány jelenlegi álláspontja szerint kétféle módon keletkezhet gamma-kitörés. Egyrészt akkor, ha egy legalább negyven-ötvenszeres naptömegű csillag a gravitációs kollapszus révén fekete lyukká alakul, másrészt pedig két szupersűrű, egymás körül keringő neutroncsillag összeolvadása esetén. Sylvia Zhu, a DESY asztrofizikusa szerint sokáig kizártnak tartották, hogy bármilyen kozmikus objektum képes lenne akkora energia kibocsátásra, mint amivel egy-egy gamma-kitörés jár együtt.

A gamma-kitörés ugyanannyi energiát szabadít fel mint egy szupernóva-robbanás, csakhogy, amíg ez utóbbi hosszú hetek alatt, addig a gamma-kitörés egy-két másodpercen belül szabadítja fel ezt. A másik nehezen megmagyarázható jelenség, hogy a gamma-kitörés csúcsfényessége százmilliárdszorosa a Napénak, és milliárdszor fényesebb a szupernóva-robbanásnál. Érdemes megjegyezni, hogy egy-egy szupernóva fényessége elérheti a saját galaxisában lévő összes csillag együttes fényességét, ami általában több milliárd, de akár százmilliárdnál is több csillagot jelenthet.

A gamma-kitörések egyáltalán nem számítanak ritka jelenségnek az univerzumban, hiszen az 1960-as évek óta több ezer gamma-felvillanást észleltek, viszont az is igaz, hogy ezek kivétel nékül a Tejútrendszertől távoli galaxisokból érkeztek. Egyelőre nincsen semmi nyoma, hogy a szűkebb kozmikus környezetünkben történt-e gamma-kitörés a közelebbi, vagy akár a távoli múltban. Viszont önként adódó kérdés, hogy mi történne a Földdel, ha egy ilyen iszonyatos energia felszabadulással járó esemény következne be a galaktikus környezetünkben.

Bizonyos, hogy elpusztítaná a földi élővilágot

Noha a gammasugarak nem tudnák elérni a földfelszínt az alsó és sűrűbb légrétegek elnyelő hatása miatt, de ennek ellenére is pusztítóak lennének a következmények. Sylvia Zhu szerint ha a Tejútrendszeren belül történne egy úgynevezett hosszú gamma-kitörés, az végzetes hatással járna a földi élővilágra.

A sugárzás ugyanis megsemmisítené a magas légkörben, a sztratoszférában húzódó ózonpajzsot, így a gyilkos hatású ultraibolya sugárzás akadálytalanul elérhetné a felszínt. Az erőteljes gamma-sugárzás hatására az atmoszférát alkotó oxigén és nitrogénatomok stabilitása is felborulna, és teljesen átalakulna a légkör, ami szintén halálos fenyegetést jelentene a bioszférára.

Egy másik forgatókönyv szerint a rövid gamma-kitöréseknek is hasonló hatása lenne; az ózonréteg lebomlásával a rendkívül káros ultraibolya sugárzástól semmi sem védené meg a földi élővilágot.

Nagyon nehezen megválaszolható kérdés, hogy a távoli múltban történt-e már a galaxisunkon belül gamma-kitörés. A földtörténeti múltból származó kőzetrétegekbe bezárt ősmaradványok és más geológiai bizonyítékok nem támasztják alá azt, hogy az elmúlt százmillió évben lett volna olyan tömeges fajkihalás, amit egy Tejútrendszeren belüli gamma-kitörés okozott. Hogy mit hozhat a jövő, azt természetesen nem lehet előre megjósolni, de annyi bizonyos, egy kozmikus értelemben vett közeli gamma-kitörés a jelenlegi ismereteink szerint a földi élővilág és az emberi civilizáció végét jelentené.

Hirdetés

Forrás