Még fel sem fedezték, de máris átformálta a Naprendszerről alkotott képünket - Az X bolygó története
Ha létezik a Kilencedik Bolygó, miért nem látta még senki?
Különös dolgok történnek a Naprendszer külső részeiben. Egy tíz Földnyi tömegű test magához vonzza a többit. Vajon egy bolygó, vagy valami más?
Percival Lowell nem volt hiba nélkül való.
 |
| Percival Lowell 1855-1916. |
Tizenkilencedik századi útikönyvíró és üzletember - pofátlanul gazdag, bajuszos, és gyakran bukkan fel háromrészes öltönyben - olvasott egy könyvet a Marsról, és elhatározta hogy csillagász lesz. Az ezt követő évtizedekben számos vad kijelentést tett. Először is, meg volt győződve a marslakók létezéséről, és úgy gondolta, nyomukra lelt (nem lelt). A bolygót átszelő furcsa vonalakat fedeztek fel, és Lowell úgy hitte, hogy ezek csatornák, melyeket egy haldokló civiláció épített, hogy vizet csatornázzon el a sarki jégsapkákból. Egy teljes obszervatóriumot épített, csak hogy jobban megnézhesse a vonalakat. Mint kiderült, csak optikai illúziók, melyeket hegyek és kráterek alkotnak, ha rossz felbontású távcsővel nézzük a Marsot. Lowell abban is hitt, hogy a Vénusznak küllői vannak - jegyzeteiben a középpontból kiinduló pókhálószerű vonalakként írja le őket (ezek sem léteznek). Bár az asszisztensei sokáig keresgélték a küllőket, úgy tűnt, csak ő látta ezeket a furcsa részleteket. Azt feltételezik, hogy tulajdonképpen árnyékok voltak, melyeket a tulajdon szemének írisze vetett, mikor a távcsőbe nézett. De Lowell legelszántabban a kilencedik bolygót kereste - a feltételezett "X bolygót" tartották felelősnek a kék jégóriások, az Uránusz és Neptunusz furcsa pályamozgásaiért. Bár saját szemével sosem látta ezt a fantom óriást, a kutatás felemésztette életének utolsó évtizedét, végül több idegösszeomlás után, 61 évesen hunyt el.
Nem is sejtette, hogy a kutatás még 2021-ben is folyni fog - kisebb-nagyobb változtatásokkal.
 |
| Lowell Obszervatórium |
Téves irány
Saját halandóságától sem hátráltatva, Lowell egymillió dollárt hagyott az X bolygó kutatására. Így, az özvegyével, Constance Lowellel való rövid jogi csatározás után, az obszervatórium tovább vizsgálódott. Mindössze 14 évvel kősőbb, 1930. február 18-án, egy fiatal csillagász két, csillagoktól pöttyözött fényképet nézegetett, mikor észrevett egy apró foltot. Egy piciny világ volt. Felfedezte a Plútót, melyet egy ideig a megfoghatatlan X bolygónak hittek.
De sajnos nem az volt. A tudósok hamarosan rájöttek, hogy ez nem lehet az amit Lowell keresett - mivel közel sem volt elég nagy, hogy kitérítse a Neptunusz és Uránusz pályáját. A Plútó csak egy véletlen betolakodó volt, aki éppen akkor abban a térrészben tartózkodott. (Azért elég fantasztikus felfedezés, tizennyégy évnyi vizsgálódás után! - a ford.) Az X bolygóra 1989-ben mérték az utolsó csapást, mikor a Voyager 2 űreszköz a Neptunusz mellett elhaladva megállapította, hogy az lényegesen kisebb tömegű, mint hitték. Ebből az információból a Nasa tudósai kiszámolták, hogy a külső bolygók pályája tulajdonképpen teljesen logikus volt eddig is. Lowell egy olyan kutatásba kezdett, amire semmi szükség nem volt.
De éppen hogy a rejtőzködő bolygó ötlete elhalványult, már meg is alapozódott a feltámadása.
 |
| Pluto és holdja, a Charon |
A tudósok hamar felismerték, lehetetlen hogy a Plútó legyen az egyetlen nagyobb égitest a Naprendszer külső részében - és megkérdőjelezték, hogy egyáltalán bolygó-e. Aztán megtalálták a Sedna-t (mérete kb a Plútó 40%-a), Quaoar-t (mérete kb a Plútó fele), és az Eris-t amely nagyjából a Plútóval azonos méretű. A csillagászoknak új megnevezést kellett tehát rájuk kitalálni.
"Ez igen érdekes - de hogyan lehetséges?"
/Konstantin Batygin/
"Ez igen érdekes - de hogyan lehetséges?"
 |
| Mike Brown és Konstantin Batygin |
2006-ban, a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) a Plútót és az újonnan felfedezett társait kisbolygóvá minősítette le. Mike Brown, az Erist felfedező csapat vezetője, a Caltech bolygószakértő professzora "az ember, aki megölte a Plútót". A kilencedik bolygó volt, nincs.
A láthatatlan kézjegy
A kisbolygók felfedezése egy fontos új nyom a rejtőzködő planéta utáni kutatáshoz.
 |
| Sedna |
Úgy tűnik, a Sedna sem teljesen úgy mozog, ahogy a kutatók elvárnák - elliptikus Napkörüli pályán, a Kuiper-övön belül. Ehelyett a törpe bolygó váratlan és furcsa utat tesz meg, melynek legbelső pontja 79 csillagászati egységre (Nap-Föld távolság) azaz 11 milliárd km-re van a Naptól, a legtávolabbi pedig 900 csillagászati egységre, tehát 135 milliárd km-re (ez eszméletlen sok ha belegondoltok! - a ford.). Ezen a kóbor pályán 11 ezer évbe telik neki megkerülni csillagunkat - mikor legutóbb a Sedna a mostani helyzetben volt, az emberiség épphogy felfedezte a földművelést.
Olyan, mintha valami magához vonzaná a Sednát. Talán egy újabb bolygó a Naprendszerben - de nem olyan amilyennek korábban hittük? 2016-ban, a Plútót lefokozó Mike Brown, az ugyancsak bolygókutató professzor Konstantin Batygin kollégájával közösen publikált egy 5-10 földtömegű óriásbolygó létét feltételező tanulmányt. Az ötlet abból a megfigyelésből fakad, hogy nem csak a Sedna, de hat másik égitest pályája is azonos irányba nyúlik meg. Továbbá mindegyikük tengelye ugyanabba az irányba, ugyanolyan szögben dől. Ennek matematikai valószínűsége 0,007% - tehát kizárt, hogy véletlen legyen.
"Azt gondoltuk, ez igen érdekes - de hogyan lehetséges?" mondja Batygin. "Rendkívüli volt, mert egy ilyen csoportot ha elegendő időre magára hagyunk, akkor szétszóródik, egyszerűen az égitestek egymásra gyakorolt gravitációja miatt." Tanulmányukban azt feltételezik, a Kilencedik Bolygó láthatatlan ujja hagyta lenyomatát a Naprendszer külső bolygóin, és torzította el keringésük pályáját. Az évek során számos, különc utat járó, azonos tengelydőlésű objektumot fedeztek még fel. "Már 19 van összesen" büszkélkedik Batygin. Bár senki sem látta még a feltételezett bolygót, számos dologra következtethetünk. Akárcsak a Kuiper-övön kívüli égitestek, a Kilencedik pályája is olyannyira megnyúlt, hogy legtávolabbi pontja kétszer olyan messze lehet, mint a legközelebbi (600-300 cse). A tudósok a kinézetére vonatkozó találgatást is megkockáztattak - jeges, szilárd maggal, akárcsak az Uránusz vagy Neptunusz.
Fennál az "idegen betolakodó" izgalmas lehetősége is, azaz egy másik csillagtól lopott bolygó azokból az időkből, mikor napunk még abban a csillaghalmazban volt, ahol született. "Ezzel az elmélettel az a gond, hogy ugyanolyan könnyen el is veszíthettük volna a Kilencediket egy másik csillaggal való találkozáskor. Tehát statisztikailag ez a modell bajos" magyarázza Batygin.
A harmadik teória - Batygin személyes kedvence, de bevallása szerint sem teljes telitalálat - hogy a bolygó a Naphoz közelebb alakult ki a rendszer korai időszakában, mikor a többi társa a környező gázokból és porokból épp kezdett összeállni. "Nagyjából az óriásbolygók kialakulási zónájában tartózkodott, majd később a Jupiter vagy a Szaturnusz kilökte, és a közelben levő csillagok gravitációja eltorzította a pályáját".
A sötétben rejtőző planéta
 |
| Subaru teleszkóp |
Izgalmas alternatíva
 |
| James Unwin és Jakub Scholtz |
A primordiális fekete lyukak ezektől eltérnek. Soha sem figyelték még meg őket, és úgy gondolják, hogy az Ősrobbanás pillanatából származó forró energia- és anyagfelhőből erednek. Ebben a kiegyensúlyozatlan állapotban az univerzum némely térrésze oly sűrű lett, hogy bolygónyi tömegek préselődtek össze apró méretűre. Unwin kiemeli, hogy kizárt hogy ez a fekete lyuk stelláris legyen, mivel azok megőrzik az eredeti csillag gravitációs erejét. Még a legkisebb stelláris fekete lyukak is nagyobb tömegűek Napunknál, így olyan lenne mintha hárommal több nap próbálná magához vonzani a bolygóinkat. Magyarul mondva, azt bizonyára észleltük volna már.
Azonban Unwin és Scholtz szerint ez egy ősi fekete lyuk lehet, melyek lényegesen kisebbek. "Mivel ezek az univerzum korai állapotában születtek, az összesűrűsödő anyag mennyisége egészen kicsi is lehetett" mondja Scholtz. "Ebből fakadóan a fekete lyuk tömege sokkal-sokkal kisebb lehet mint egy csillagé, lehet akár csak pár kg, mint egy darab szikla." Ez jobban egybevág a Kilencedik Bolygó tíz Földnyire saccolt tömegével.
Hogyan nézhet ki? Aggódnunk kellene? Még egy bolygó felfedezésénél is izgalmasabb lehet?
Először is, még a primordiális fekete lyukak is annyira nagy tömegűek, hogy a fény nem tud elszökni belőlük. A legfeketébb feketék amit el tudunk képzelni. Ez azt jelenti, hogy jelenleg semmilyen távcsővel nem láthatjuk meg. Még ha egyenesen rá is nézünk, a helyén csak az ürességet látnánk - egy apró hézagot az éjszakai égbolt csillagszőnyegén. A bökkenő az, hogy míg a fekete lyuk tömege tíz Földnyi lehet, a mérete talán csak egy narancsé. A megtalálása igényel tehát némi ügyességet. (Tehát egy 100 milliárd km-re levő fekete narancsot kellene észrevenni az űr fekete háttere előtt úgy, hogy azt sem tudják igazából hova nézzenek. Így elég kicsi az esélye hogy ez a rejtély megoldódjon - a ford.)
Jelenleg úgy vélik, a fekete lyukba zuhanó testek által kibocsájtott gamma sugárzást kellene keresni, vagy apró űrjárművek százait útra bocsájtani, és ha szerencsénk van, valamelyik elég közel halad majd el a fekete lyuk mellett, hogy az vonzani kezdje és mérhetően gyorsulni kezdjen az eszköz. Mivel a rejtélyes gravitációs jelenség a Naprendszer legtávolabbi régiójából ered, a szondákat nagyerejű földi lézerekkel kellene segíteni, mely által a fénysebesség 20%-ára gyorsulhatnának fel. Ha ennél lassabban haladnának, akár több száz évbe telne mire megérkeznek, és a kísérlet egy emberöltőnél jóval több időt emésztene fel. Tulajdonképpen ezek a futurisztikus kis űrszondák már fejlesztés alatt állnak egy másik ambiciózus küldetés miatt. A Breakthrough Starshot project ugyanis 4,37 fényévre, az Alpha Centauri csillagrendszerbe tervezi küldeni őket.
 |
| A Breakthrough Starshot elmélete |
Ha mégis egy rejtőzködő fekete lyukat találnánk egy fagyott bolygó helyett, Unwin szerint akkor sem lenne semmi ok a pánikra. "A galaxisunk közepén egy szupermasszív fekete lyuk van. Mégsem aggódunk, hogy belezuhan a naprendszerünk, mert stabil pályán keringünk körülötte." Míg egy kezdetleges fekete lyuk elnyel bármit ami az útjába kerü, ez a Földünkkel nem történhet meg, ahogy a többi belső bolygóval sem, mert nem keresztezik egymás útját. "Ez nem olyan mint egy porszívó" magyarázza Unwin. Egy átlagember szempontjából teljesen mindegy hogy egy felfedezetlen fekete lyuk, vagy egy ismeretlen bolygó van-e a Naprendszer peremén. De míg a stelláris és primordiális fekete lyukak nagyjából megegyeznek, az utóbbi fajtából még egyet sem találtak vagy tanulmányoztak - és a méretbeli különbség különös jelenségeket eredményezhet. "Úgy gondolom, hogy az apró fekete lyukak körüli események sokkal érdekesebbek, mint a nagyok környezetében tapasztalhatóak" mondja Scholtz.
Jó példa az igen találóan elnevezett spagettifikáció, melyet gyakran egy asztronautával illusztrálnak, aki túl közel merészkedett a fekete lyuk eseményhorizontjához - ahhoz a ponthoz, amelyen túlról már a fény sem tud kiszabadulni -, és fejjel belezuhant. Bár a feje és a lábai csak méterekre voltak egymástól, a rájuk ható gravitációs tér hatalmas eltérései miatt úgy megnyúlna, akár a spagetti. Érdekes módon azonban, minél kisebb a fekete lyuk, annál látványosabb a hatás. Scholtz úgy magyarázza, hogy minden a relatív távolságok függvénye; ha két méter magas vagy és bezuhansz a primordiális fekete lyuk középpontjától egy méterre levő eseményhorizonton, a fejed és a lábad közötti eltérés hatalmas a fekete lyuk méretéhez képest. Ez azt jelenti, hogy sokkal jobban megnyúlnál, mintha egy millió kilóméteres stelláris fekete lyuk esemény horizontjába ugranál fejest. "Így aztán, különös módon, ezek számunkra sokkal érdekesebbek" mondja Scholtz. Már figyeltek meg teleszkóppal spagettifikációt, mikor egy, a Földtől 215 millió fényévre levő csillag túl közel került egy stelláris fekete lyukhoz, amely széttépte azt (Ha más linkre nem is mentél rá, erre érdemes kattintani, szuper a videó! - a ford.). Ha van a naprendszerünkben primordiális fekete lyuk, az lehetőséget adna az asztrofizikusoknak ezen jelenség közelről való tanulmányozására - sok minden más mellett.
De mit is szól Batygin ahhoz, hogy a régóta keresett Kilencedik Bolygó inkább egy fekete lyuk lehet? "Nagyon kreatív elmélet, és egyáltalán nem tudjuk behatárolni az objektum összetételét. Talán csak elfogult vagyok bolygókutatóként, de azért a bolygók kicsit gyakoribbak a fekete lyukaknál." Míg Unwin és Scholtz az ősi fekete lyuk elméletének drukkol, hogy kísérletezhessenek rajta, Batygin egy óriásbolygónak örülne - és arra a tényre hivatkozik, hogy a galaxisban a Kilencedik Bolygóéval megegyező tömegű égitestek a leggyakoribbak. A legtöbb, Nap-méretű csillag körül keringő exobolygó pedig általában nagyobb a Földnél és lényegesen kisebb a Neptunusznál és Uránusznál. Ha a tudósok megtalálják a hiányzó bolygót, betekintést nyerhetnek a galaxis többi hasonló égitestjéhez is. Az idő majd eldönti, hogy ezen kutatás sikeresebb lesz-e mint Lowellé. De Batygin biztos abban, hogy ez a küldetés teljesen más: "A feltevések nagyon különböznek abban, hogy milyen jelenségeket akarnak megmagyarázni, és abban is, hogy milyen mechanizmusokat használnak a megfejtéshez."
Egy biztos, a legendás X bolygó utáni kutatás átformálta a Naprendszerről alkotott képünket. És ki tudja, mi mindent találnak még mielőtt a keresés véget ér?
fordította: Gabi
