Tömegvonzás és optika: egy különös frigy4 perc

Forrás: National Geographic (http://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/actualidad/hubble-detecta-planeta-orbitando-alrededor-dos-estrellas_10724)

A fénytörés jelenségét mindenki jól ismeri: elég csak a pohárból félig kilógó szívószálra gondolni, ami úgy tűnik, mintha a víz felületénél meg volna törve. Ezen az elven működnek a lencsék is, például azok, amelyek a szemüvegekben vagy a távcsövekben vannak: a beérkező fény útját úgy módosítják, hogy azok egy pontba fókuszálódjanak. Ezt az egyszerű elvet gondolták kicsit tovább az asztrofizikusok, az eredmény pedig magáért beszél.

Senki sem lepődik meg azon, hogy az eldobott tárgyakat a tömegvonzás görbevonalú mozgásra készteti: elég csak egy elhajított labdára, vagy mondjuk a Holdra gondolni, ami lényegében nem csinál mást, mint „körbeesi a Földet”.

Az már kevésbé magától értetődő, hogy a gravitációs tér a fény pályáját is képes meghajlítani, pedig így van. A jelenség mértéke azonban annyira parányi, hogy csak nagyon precíz eszközökkel lehet kimutatni. Az elmélet mindenesetre nem új, már a 17. században fölvetette Newton, mi több, 1919-ben sikerült valóban kimérni kísérletileg.

Adódik a gondolat, hogy ez esetben vajon lehet-e a tömegvonzást arra használni, hogy a lencsékhez hasonlóan fókuszáljunk vele fénysugarakat. A válasz igen: már számtalan esetben sikerült megfigyelni, hogy egy távoli galaxis fényét eltéríti egy előtérben elhelyezkedő másik. Ugyanezzel a technikával most sikerült kimutatni valami olyat, ami legtöbbünknek a filmvászonról már nagyon ismerős.

A CSILLAGOK HÁBORÚJA CÍMŰ FILM EGYIK LEGLEGENDÁSABB JELENETE AZ, AMIKOR LUKE SKYWALKER EGY KETTŐS NAPLEMENTÉT SZEMLÉL.

A vízió kissé vadnak tűnhet, de már nem egy esetben találkoztunk hasonló fölállással valódi csillagrendszerek esetében.

A felfedezés ezúttal úgy történt, hogy a csillagászok a Tejútrendszer közepét vizsgálták, ahol a csillagok meglehetősen sűrűn helyezkednek el: ekkor a legnagyobb a valószínűsége annak, hogy két csillag egyvonalban helyezkedjen el a látóirányunkból nézve, így téve lehetővé, hogy a közelebbi meggörbítse és ezzel fókuszálja a távolabbi fényét.

A FÉNYSUGARAK ELHAJLÁSÁNAK MÉRTÉKÉBŐL KI LEHETETT SZÁMÍTANI, HOGY MEKKORA A CSILLAG TÖMEGE. A KUTATÓK EBBŐL MÁR KÉPESEK VOLTAK KIKÖVETKEZTETNI, HOGY EGY EKKORA TÖMEGŰ CSILLAGNAK MILYEN FÉNYESNEK KELLENE LENNIE.

Azt tapasztalták, hogy valami nincs rendjén: az így kapott tömege nagyobb lett annál, mint amennyire a fényesség alapján számítottak. Innen szűrték le azt, hogy van ott valami, amit nem látunk – egy bolygó.

Ezt olvastad már?  Gyógyít, fejleszt, elkápráztat – a fizika alkalmazásai

A precízebb megfontolások pontosították az eredményt, mely szerint a rendszer úgy fest, hogy az imént említett planéta nem is egy, hanem kettő csillag körül kering; a rendszer azonban olyan messze van (8000 fényév), hogy a műszereink nem képesek őket felbontani. A nagy távolsághoz még hozzájön az is, hogy a csillagok viszonylag kicsik és hidegek (felszíni hőmérsékletük 2-3000 fok), illetve meglehetősen közel vannak egymáshoz: mindössze 11 millió km-re. A fölfedezett bolygó tőlük 480 millió km-re kering, ez a Nap és a Föld távolságának nagyjából a háromszorosa. Ez azért is érdekes, mert nagyjából itt húzódik az ún. „hóhatár”: ebben a távolságban csökken le annyira a hőmérséklet, hogy jéggé fagynak az olyan vegyületek, mint a víz, a metán, a szén-dioxid stb., elősegítve ezzel a sziklából és jégből álló bolygócsírák keletkezését.

A bolygórendszerek kialakulásának kérdése a mai csillagászati kutatások homlokterében áll: az olyan esetek pedig, mint a most ecsetelt kettőscsillag körüli bolygóé, különösen érdekesek. Intenzív tanulmányozásuk révén jobban megérthetjük, hogy miként keletkeznek a naprendszerek, ezzel pedig saját eredetünk kérdésének válaszaihoz is közelebb jutunk.

Deme Barnabás
Az Eötvös Loránd Tudományegyetem negyedéves csillagász hallgatója, emellett a Szent Ignác Jezsuita Szakkollégium lakója vagyok.

Szólj hozzá elsőként!

Válasz írása

Az email címed nem lesz látható.