Az esztendő végéhez közeledve mindenki összegez és toplistákat készít – így tesz a Csillagvizsgáló Blog is. Ebben a bejegyzésében 2022 tíz legjelentősebb csillagászati és űrkutatási eredményét, eseményét és hírét szedtem sorba, akárcsak az elmúlt három évben. Mivel a tudományos eredményeket igen nehéz (és persze felesleges is) rangsorolni, így természetesen mind a lista mezőnye, mind annak sorrendje teljesen szubjektív. A listára nem csak tudományos felfedezések és mérnöki sikerek, de indítások és tesztek is felkerültek – ha pedig valakinek hiányérzete lenne a tízes mezőnnyel kapcsolatban, ne mulassza el megosztani azt a kommentek között!
+1. Akik már az örök látómezőkön figyelnek
De előbb hagyományosan pár szó azokról a missziókról, amelyek számára az idei év jelentette a végállomást. Még nem hivatalos, de gyakorlatilag borítékolható, hogy a NASA Insight Mars-szondája befejezte érdemi tevékenységét; az elmúlt években több száz marsrengést detektáló leszállóegység napelemei egyre kevesebb energiát termeltek, a marsi tél pedig végképp ellehetetleníti a működését. Egészen más okokból (lásd lejjebb) kellett félbeszakítani az eRosita űrtávcső égboltfelmérő programját, ami még évekig vizsgálta volna röntgen-hullámhosszakon a nagyenergiájú folyamatokat. Végül, méltatlanul kevés reflektorfényt kapott a SOFIA projekt, amely a világ első (és egyetlen), repülőgépről működő csillagászati obszervatóriuma volt. A Boeing 747-es fedélzetére implementált 2,5 méteres teleszkóp húsz éven keresztül vizsgálta az Univerzumot a közép- és távoli infravörös tartományon – működésének az elszálló (háh!) költségek vetettek véget.
10. Rekordfényes gamma-kitörés
Százévente egyszer – nagyjából ennyire különlegesnek számít az október 9-én detektált rekordfényességű gamma-kitörés (gamma-ray burst, GRB). Az gamma-űrtávcsövek által órákon keresztül észlelt GRB221009 az ún. hosszú kitörések közé tartozik, eredete pedig valószínűsíthetően egy rendkívül nagy tömegű csillag halálához köthető. Az egykori csillag egy távoli galaxisban élt (és halt), mintegy 1,5 milliárd(!) fényévre tőlünk, ám még így is az egyik legközelebbi a GRB-k kutatásának több évtizedes történelme során. Ebből fakadóan számít rekordnak a GRB221009 hozzánk eljutó megfigyelhető fényessége, akárcsak a gamma-foton tenger legenergikusabb (18 TeV-os!!! Az még gombósból is sok.) fény-részecskéi – ez utóbbiak keletkezésére pedig egyelőre még csak kósza elméleteink vannak.
9. Elkészült a Mennyei Palota
Kína azóta fejleszti saját űrállomását, mióta az Egyesült Államok törvényhozása kizárta a NASA-val való bárminemű együttműködésből, ezáltal a Nemzetközi Űrállomásról (ISS) is. Az első, még ideiglenes „állomásocska”, a Tienkung-1 (Mennyi Palota-1) 2011-ben állt Föld körüli pályára, amelyet 2016-ban követett a Tienkung-2. A két prototípus után pedig következhetett a már hosszútávra, de legalábbis a 2030-as évek középig tervezett és egyszerűen csak Tienkung-nak nevezett űrállomás, ami három állandó modulból és a hozzá kapcsolódó, legfeljebb további három űrhajóból áll össze. A 2021 áprilisa óta épülő kirakós utolsó darabja, a Mengtien modul idén novemberben kapcsolódott a Mennyei Palotához, ezáltal kvázi elkészült az emberiség (a MIR és az ISS utáni) harmadik „nagy” űrállomása. Ehhez pedig állandó legénység (jelenleg három ún. tajkonauta tartózkodik fenn) és hosszútávú cél is „dukál”: a Tienkung egyszerre fog szolgálni állandó kísérleti laboratóriumként, a jövőbeli Hold/Mars-missziók ugródeszkájaként, de innen fogják pályára állítani és szervizelni a kínai űrtávcsöveket is.
8. A Hubble-paraméter felülvizsgálata
A modern csillagászat egy kis nyilvánosságot kapó, de a szakmában annál nagyobb bosszúságot okozó problémája az ún. Hubble-feszültség (angolul Hubble-tension). Az Univerzum tágulását leíró Hubble-Lemaitre-paraméterről (H0) már évtizedek óta tudjuk, hogy értéke „nagyjából” 70 km/s megaparszekenként (utóbbi kb. 3,26 millió fényéves távolság) – ám hogy pontosan mennyi, arról mást mondanak a szupernóva-megfigyelések (~73 km/s/Mpc), valamint a mikrohullámú háttérsugárzás vizsgálata (~67 km/s/Mpc). Bár a különbség nem kezdi ki a széles körben elfogadott kozmológiai modelleket, azok finomhangolásához legalább 1%-os pontossággal kellene ismernünk a H0 értékét. A Nobel-díjas Adam Riess által vezetett kutatócsoport idén megjelent publikációjában olyan galaxisok távolságát vizsgálták, amelyekben nem csak szupernóvákat, hanem távolságmérésre szintén alkalmas Cefeida típusú csillagokat is sikerült azonosítani, hogy ez egyes módszerek egymást is validálhassák. Az eredmény: H0 = 73.04 ± 1.04 km/s/Mpc – ami, bár nem tesz pontot a Hubble-feszültség végére, de rendkívül nyomós érv a magasabb Hubble-Lemaitre-paraméter mellett. Nem mellesleg pedig jelenleg ez a leginkább idézett csillagászati publikáció: néhány hónap alatt több mint 350 másik szakcikk hivatkozott rá.
7. Űrszankciók
A mindennapok történései és a politikai döntések még az űrben is éreztetik hatásukat. Az Ukrajnában zajló háború nyomán a NASA, valamint az európai űrügynökség, az ESA (sőt, az egyes tagállamok kisebb űrhivatalai is) sorra mondták fel korábbi együttműködéseiket Oroszországgal, valamint az állami Roszkozmoszszal. A legnagyobb médiafigyelemet az ISS kapta, ahol azonban az érvényben lévő nemzetközi szerződések értelmében 2024-ig biztosan megmarad az orosz jelenlét, mind technológiai, mind pedig kozmonauták képében. Teljesen el kellett azonban halasztani az ESA marsjáró robotjának, a Rosalind Franklin rover startját, amit eredetileg egy orosz Proton rakétával indítottak volna útjára – legközelebb 2024 novemberében próbálkozhatnak. És ez még csak a jéghegy csúcsa, hiszen számtalan kisebb-nagyobb projektet érintettek a szankciók, kezdve az eRosita röntgen-űrtávcső leállításától, egészen a Csillagászati Diákolimpia orosz és belarusz csapatainak kizárásáig.
6. Újabb Gaia-adatözön
Nehéz lenne túlbecsülni a Gaia űrtávcső hatását napjaink asztrofizikai kutatásaira. Az ESA 2013 óta tevékenykedő missziója nem hagyományos képalkotó eszköz, hanem a csillagászati pontforrások (elsősorban csillagok) pozícióját, távolságát, sebességét, fényességét méri meg. Teszi mindezt elképesztő precizitással és óriási mennyiségben. Az idei, összességében harmadik adatkibocsátás után pedig már több mint 1,8 milliárd(!) csillagról van hosszú időtartamot lefedő adatsorunk, az apró változásokból pedig az objektumok fényváltozásait és a többes rendszerek pályaparamétereit is ismerjük. Ha a jövőben egy csillagot, kettős rendszert, csillaghalmazt vagy bármilyen különleges asztrofizikai pontforrást fog valaki vizsgálni, első körben a Gaia adatbázisában fellelhető értékekből fog kiindulni. Az új adatkibocsátás nyomán pedig rögvest különleges eredmények is születtek, például számos újonnan felfedezett hármas csillagrendszer mellett első alkalommal sikerült csillagtömegű fekete lyukat felfedezni pusztán a körülötte keringő csillag mozgásából.
Bónuszként idén a mintegy kétszáz főt számláló Gaia kollaboráció (amelynek magyar kutatók is szép számmal a tagjai) nyerte el a csillagászat legjelentősebb elismerésének számító Breakthrough Prize-t.
5. DART
Végy egy földközeli (ám abszolúte veszélytelen) aszteroida-párost, célozd meg a kisebbik tagját egy négyszáz kilós szondával, trafáld el 12 millió km-ről és figyeld meg minden rendelkezésre álló eszközöddel, hogy mi történik! Dióhéjban erről szólt az első, kimondottan kisbolygó-eltérítést megcélzó próba-küldetés, a DART. A NASA űrszondája szeptember 26-án ütközött a közel 1200 méteres Dimorphos kisbolygóba, és az emberiség nem csak a becsapódás előtti utolsó pillanatokat követhette nyomon, de a közelben lévő mini-szondáktól kezdve a földi óriásteleszkópokon át a James Webb űrtávcsőig számos megfigyelés örökítette meg az aszteroidából kidobódó törmeléket. A NASA tervei szerint mintegy 70 másodperccel csökkentették volna a Dimorphos keringési idejét (nagy)testvére, a Didymos körül – végül a pediódusváltozás több mint 32 perc lett!
4. Fúziós mérföldkő
Bár nem közvetlenül asztrofizikai témában történt a történelmi bejelentés december 13-án, ám ha olyan fogalmak röpködnek, hogy „a csillagok energiáját állítjuk az emberiség szolgálatába”, akkor bizony a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium Nemzeti Gyújtási Létesítményében (NIF) elért áttörésnek is helye van egy csillagászati toplistán. És a nagy szavak használata egyáltalán nem túlzó. A természetben a csillagok magjában előforduló fúziós folyamatok (kis atommagokból nagyobb atommagok lesznek) reprodukálása már évtizedes múltra tekint vissza a tudományban, ám mindeddig a kísérletekbe pumpált energia (a fúzióhoz elképesztően magas hőmérsékletre van szükség) mindig túltett a kinyerhető energián. A fejlesztéseknek köszönhetően a december 5-i teszten azonban sikerült elérni a „Breakeven”-ként is emlegetett mérföldkövet: 2,05 MJ energiát tápláltak az üzemanyagként funkcionáló deutériumba, a fúzió hatására pedig 3,15 MJ keletkezett! Egyelőre azonban még nagyon messze van a fúziós reaktorok polgári felhasználása, hiszen a teljes rendszer (a fűtéshez használt lézerek fogyasztása és a nyereség hálózatba táplálása miatt) energiamérlege még bőven negatív, de a haladásnak mind nyilvánvalóbb jelei (és eredményei!) vannak.
3. Artemis I
Eredetileg már két éve le kellett volna tudni ezt a küldetést, az indítást augusztus közepe óta halasztgatták, embert pedig leghamarabb 2025 végén juttathatna a Holdra, de mégis: az Artemis küldetéssorozat végre kezdetét vette, és az első – még ember nélküli – tesztmisszió pedig kiválóan sikerült. A rakétaként szolgáló Space Launch System (SLS) először vitt hasznos terhet az űrbe, nevezetesen a jövőben asztronautákat, most pedig szenzorokat és plüssfigurákat szállító Orion űrkapszulát, valamint egy rakás kis méretű űrszondát. A legfontosabb a zökkenőmentes visszatérés volt, de ne feledjük a nem mindennapi felvételeket és a rekordokat sem: egyelőre az SLS az emberiség valaha épített legerősebb rakétája, az Orion pedig olyan messzire merészkedett a Hold túlsó oldalán, mint ember szállítására alkalmas űreszköz még sosem. Folytatás valamikor 2024-ben, amikor egy hasonló Hold körüli utat immáron egy komplett legénységgel fogja megtenni az Orion.
2. “Lencsevégen” Galaxisunk központi fekete lyuka
2019-ben ugyanezen lista első helyen végzett az első felvétel egy fekete lyukról – pontosabban annak környezetéről. „Leegyszerűsítve, [az EHT kutatói] olyan nagyítást értek el, mintha Párizsból olvasna valaki egy New York-ban lévő újságot – vagy, mintha valaki egy 53,5 millió fényévre lévő, kb. Naprendszer átmérőjű óriás fekete lyukat akarna lefotózni. Persze a fekete lyukat magát nem láthatjuk, hiszen nem bocsájt ki detektálható sugárzást, a körülötte keringő forró plazma azonban nagyon is világít” – írtuk három évvel ezelőtt az M87 galaxis központi fekete lyukának megfigyeléséről. Ezt követően a tíz rádióteleszkópból álló hálózat figyelme a Tejútrendszer centruma felé fordult, ennek gyümölcsét pedig idén májusban mutatták be. Elsőre ez is egy ugyanolyan narancssárgás fánknak tűnik, mint az M87* esetében, ám mind a látszó, mind pedig a valós fizikai méretek, nem utolsósorban pedig a fekete lyuk hízási üteme (vagyis a plazma-korongból elfogyasztott anyag mennyisége) is nagyságrendi különbségeket mutat. Mindehhez az kellett, hogy az EHT képes legyen tovább srófolni a már eddig is rekordnak számító szögnagyítást – erre pedig szükség is lesz, ha a jövőben rutinszerűvé szeretnénk tenni a fekete lyukak környezetének vizsgálatát.
1. James Webb Űrtávcső
Tegye fel a kezét, aki meglepődött… A James Webb Űrtávcső jött (vagyis hát ment, a 1,5 millió km-re lévő L2 ponthoz), látott (több hónapnyi kalibráció után júliustól elindult a tervszerű megfigyelési program) és győzött. És itt nem csak a médiát elárasztó látványos felvételekre kell gondolni, hanem arra a több mint kétszáz referált szakcikkre, ami már ilyen rövid idő alatt publikálásra került. Az első alkalommal detektált molekulák nyomai exobolygók légkörében, az eddig felfedezett legősibb galaxis, a Neptunusz gyűrűinek újbóli megpillantása – csak néhány „azonnali” eredmény az űrtávcső első fél évéből. Mindezt úgy, hogy a mérések egy kisebb részének pontos értelmezése (kalibrációja) még mindig komoly kihívást jelent, lévén, hogy az infravörös tartományon még soha nem volt ilyen felbontású eszközünk és esetenként nincs viszonyítási alapunk.
A problémák megoldása azonban csak idő kérdése, a JWST pedig eddigi eredményeivel bőségesen (túl)teljesítette az előzetes elvárásokat. Jelen állás szerint pedig a következő 8-10 évben számíthatunk a méréseire, így bőven szemtanúi lehetünk forradalmi megfigyeléseknek. Ha pedig valaki a leglátványosabb felvételeire kíváncsi, a HVG friss gyűjtése épp megfelelő erre a célra.
Ez volt tehát az idei toplista, ha azonban további információkra vagytok kíváncsiak az idei év legfontosabb történéseivel kapcsolatban, hallgassátok (például Spotify-on) vagy tekintsétek meg közel két órás beszélgetésünket a témában:
Ha pedig tetszett a bejegyzés, nézz rá a Csillagvizsgáló Blogra a jövőben is, mert rendre érkezni fognak a tartalmak csillagászati-űrkutatási-scifi vonalon – addig is, boldog új évet!