Címke: Császár Kornél

Extrém körülmények között II. – Élet egy naptalan égbolt alatt? – Fröhlich Viktória

Jelen írásban Csomai Martin középiskolás diákot, Császár Kornél csillagászt és Dr. Csizmadia Tamás sejtbiológust kérdeztem az Univerzum talán legkülönlegesebb helyein elképzelhető életformákról. Mai terítékünk a kóbor bolygók holdjainak jégfelszíne alatti óceánok potenciális élővilága. A cikk első része, melyben pulzárok körül keringő bolygók körülményeit és lakóit boncolgatjuk, itt található. A Tejútrendszerben temérdek olyan bolygó kering, mely elszakadt szülőcsillagától. Egyes elméleti megfontolások szerint számuk a csillagok körül keringő bolygókéval is összemérhető lehet. Ezeknek a kóbor bolygóknak nevezett égitesteknek a naprendszerbeli bolygókhoz hasonlóan lehetnek holdjai. A holdak pályája pedig nagy eséllyel lehet excentrikus. Egy ilyen holdon - a csillag besugárzásának hiányában - jelentős szerephez juthat az árapályfűtés, így a holdak jeges felszíne alatt (az Europához, Enceladushoz hasonlóan) több tíz km mély, folyékony óceánok alakulhatnak ki (ezekről a fejtegetésekről többet itt olvashatunk). Felszín alatt vagy felett Hogy megválaszoljuk, vajon egy kóbor bolygó holdján milyen életformák alakulhatnak ki, Kornél először azt vizsgálja meg, egyáltalán túlélheti-e egészben a hold a szupernóva-robbanást. “Az explicit darabokra hullás valószínűleg kivételes eset lenne. Nem mehetünk el viszont a mellett, hogy a robbanásban ledobott, sok energiát hordozó anyag nyomást gyakorol a holdra. Ha ez a nyomás kellően aszimmetrikus, repedéseket hozhat létre a felszínen, ezzel elősegítve egy felszíni jégréteg gyors és teljes elpárolgását. A párolgás mennyisége befolyással lehet az élet keletkezésére, ugyanis ha jelentős, akkor a hold sugarának zsugorodása az árapály-fűtés (azaz egy jelentős energiaforrás) csökkenését hozza magával.”

...
Read more

Extrém körülmények között I. – Élet egy csillag halála után? – Fröhlich Viktória

“A gondolatkísérlet mindent elbír!” - ígéri nekem Dr. Csizmadia Tamás, sejtbiológus, az Eötvös Loránd Tudományegyetem munkatársa, gyakori beszélgetőpartnerem. A gondolatkísérlet valóban hasznos eszköze a tudománynak: példának okáért Einstein is így jutott el a relativitáselmélet ötletéhez: "mi lenne, ha ráülnénk egy fényrészecskére, és vele együtt utaznánk?" Ma Tamás képzeletét szeretném próbára tenni: arról kérdezem, szerinte mi módokon alkalmazkodna és fejlődne az élet, ha a Galaxis legkülönlegesebb és legszélsőségesebb helyein fejlődne ki. Beszélgetésünket tovább fűszerezendő, Császár Kornél csillagászt is kifaggattam véleményéről. Következzen tehát néhány gondolat a legextrémebb potenciális élőhelyekről és életformákról. Ebben a cikkben pulzárok körül keringő exobolygókról lesz szó, a folytatásban pedig kóbor bolygók holdjait vesszük górcső alá. Milyen bolygókra számíthatunk? Mára közel tucatnyi bolygót fedeztek fel a kutatók közepesen nagy tömegű csillagok maradványai, azaz pulzárok körül. A pulzárok kialakulását szupernóva-robbanások kísérik, amelyben a csillag tömegének jelentős részét leveti magáról. A visszamaradó maradvány város méretű, tömege azonban a Napénak 2-3-szorosa is lehet. A szupernóva-robbanások során rendkívüli mennyiségű energia szabadul fel, a ledobott csillaganyag pedig végigsöpör a rendszerben megmaradt bolygókon, nagy valószínűséggel megfosztva azokat légkörüktől. Meglepő lehet, de a robbanást követően is lehetőség van újabb bolygók keletkezésére! Ekkor azonban a szupernóva-robbanásban keletkezett nehezebb elemekből álló porból és gázból kell építkezni. Ezekből pedig valószínűtlen, hogy légkör alakulna ki. “Akár az eredeti rendszer bolygóit, akár egy másodlagos bolygókeletkezési hullámot tekintünk, a bolygók atmoszféra nélküliek lesznek. Tehát a kérdés az, hogy milyen élet lehetne egy olyan bolygón, ahol nincs légkör. Ebben az esetben a csillag besugárzásának egésze a felszínre jut.”, mondja Kornél. Fontos szempont továbbá, hogy légkör, vagyis légköri nyomás nélkül folyékony óceánok sem létezhetnek ezeknek a bolygóknak a felszínén, hiszen azonnal elpárolognának (elszublimálnának).

...
Read more

Módosított newtoni gravitáció vagy valami más? A sötét anyag rejtélye és a Gaia műhold – Császár Kornél

Hol van a sötét anyag hatása a Gaia műhold DR3-as katalógusában? Egy új tanulmány a Gaia asztrometriai műhold adatainak segítségével azt vizsgálta, hogy vajon az alternatív gravitációs hipotézisek képesek-e magyarázni a legfrissebb rotációs görbe-adatokat. Ezek ugyanis 3 szigma, azaz kb. 99,73% bizonyossággal nem egyeznek a sötét anyag jelenlétéből várható grafikonokkal. No de haladjunk csak sorjában! Miért gondoljuk, hogy van sötét anyag? Az 1930-as években egy svájci csillagász, Fritz Zwicky galaxishalmazok tagjainak mozgását tanulmányozta spektroszkópiai módszerek segítségével. A vöröseltolódások vizsgálatával megállapította, hogy az egyes halmaztagoknak mekkora a sebessége a közös tömegközépponthoz képest. (Ugyebár a legközelebbi néhány galaxis kivételével mindegyiknél vöröseltolódást figyelhetünk meg, az Univerzum tágulása következtében. Ezekben azonban lehetnek kisebb-nagyobb eltérések, hiszen az egymástól nem túl távol lévő (néhány millió fényév) galaxisok még bőven tudják számottevően befolyásolni egymás mozgását.) Ez az egymás körüli mozgás betekintést enged a kölcsönös gravitációs vonzásba, ami a halmaztagok között zajlik. A halmaz távolságát a Hubble-Lemaitre-törvény és a vöröseltolódás ismeretében ki tudjuk számolni. Ennek felhasználásával pedig a látható méretekből meghatározható a rendszer fizikai mérete is, ami lehetővé teszi, hogy tömegbecslést adjunk. Hogyan? A gravitációs erőtörvény ismeretével! Ugyanis a szökési sebesség, a rendszer mérete és tömege összefüggésben vannak egymással! Ha látjuk, hogy a rendszer különböző tagjai keringenek a galaxishalmazban, azaz nem sugárirányban esnek befelé vagy dobódnak kifelé, akkor feltehetjük, hogy a rendszer stabil. Ez azt jelenti, hogy a galaxisok sebessége nem elég nagy ahhoz, hogy megszökjenek a halmazból - a halmaz gravitációja benntartja őket. Ezzel már becslést adhatunk az össztömegre. Ezt Zwicky meg is tette, és durván 100-szor akkora számot kapott, mint amire a galaxisokbeli csillagok fényéből becsült tömege alapján számított. Más szavakkal: a halmazt összetartó tömegnek mintegy százszor nagyobbnak kellene lennie, mint amit a világító csillagok fényéből kapunk, máskülönben a halmaz galaxisai szétrepülnének. Ez egy ellentmondás, a kétféle tömegbecslés nagyon különböző eredményre vezetett.

...
Read more