Van valami k�l�n�s a kozmikus szomsz�ds�gunkban, eg�szen pontosan az M82 galaxisban. Egy ismeretlen objektum olyan r�di�hull�mokat kezdett kibocs�tani, amivel eddig m�g soha nem tal�lkoztunk az univerzumban.
"Nem tudjuk, mi az" - nyilatkozott t�m�ren a jelens�g egyik felfedez�je, Tom Muxlow, a brit Jodrell Bank Asztrofizikai K�zpont munkat�rsa. Az emisszi� tavaly m�jusban jelentkezett, mik�zben Muxlow koll�g�ival egy csillagrobban�st tanulm�nyozott a szomsz�dos M82-ben a MERLIN r�di�teleszk�p h�l�zat seg�ts�g�vel. A m�r�sekben mind�ssze n�h�ny nap leforg�sa alatt jelent meg egy rendk�v�l f�nyes foltk�nt a r�di�emisszi�, ami az�ta azon t�l, hogy �sszezavarta az asztrofizikusokat, gyakorlatilag v�ltozatlan maradt.
A szakembereknek eddig csak azt siker�lt meg�llap�taniuk, hogy mi nem lehet a sug�rz�s forr�sa. Kiz�rt�k a szupern�v�t, ami �ltal�ban n�h�ny h�t alatt v�lik f�nyess�, majd n�h�ny h�nap mult�n elhalv�nyul, mik�zben a sug�rz�s spektruma folyamatosan v�ltozik. Az �j forr�s f�nyess�ge alig v�ltozott egy �v leforg�sa alatt, spektruma pedig �lland�nak mondhat�. Ezen fel�l olyan, mintha mozogna is, m�ghozz� igen gyorsan. L�tsz�lagos oldalir�ny� mozg�sa a f�ny sebess�g�nek n�gyszerese. Hasonl� "szuperlumin�lis" mozg�st m�r �szleltek egyes fekete lyukak �ltal kil�vellt nagy sebess�g� anyagsugarakn�l, amik sebess�g�ket a relativit�s hat�sainak, illetve az �ltaluk keletkezett optikai ill�zi�nak k�sz�nhetik, vagyis a mozg�suk csak l�tsz�lag haladja meg a f�ny sebess�g�t.
Lehet, hogy az �j objektum egy fekete lyuk? Nem z�rhat� ki, b�r nem igaz�n az M82 k�zep�n helyezkedik el, ahol a csillag�szok ezt a t�pus� szupermassz�v fekete lyukat v�rn�k, ahogy az a legt�bb galaxisn�l lenni szokott. Ez nyitva hagyja a lehet�s�get egy m�sik alternat�va, a mikrokvaz�r el�tt is.

Egy mikrokvaz�r akkor j�n l�tre, amikor egy kett�s csillagrendszerben a nagyobbik t�meg� csillag felrobban, �s egy 10-20 Nap t�meg� lyukat hagy maga ut�n, ami elkezd a t�rscsillag g�zaival t�pl�lkozni. A mikrokvaz�rok r�di�hull�mokat bocs�tanak ki, azonban olyan f�nyess�g�vel, mint ami az M82-ben �szlelhet� m�g saj�t galaxisunkban sem tal�lkoztunk. Emellett a mikrokvaz�rok b�s�ges r�ntgensug�rforr�sok is, m�g a rejt�lyes objektum eset�ben ezt a sug�rz�st nem �szlelt�k. "Teh�t ez sem stimmel" - tette hozz� Muxlow.
A szakember szerint tov�bbra is az a legval�sz�n�bb, hogy valamilyen s�r� objektum lesz a forr�s, ami maga k�r� tekeri k�rnyezete anyag�t, tal�n egy nagy fekete lyuk vagy egy szokatlan k�rnyezetben elhelyezked� fekete lyuk. Lehets�ges, hogy id�nk�nt a mi galaxisunkban is kialakul ilyen objektum, az M82-ben azonban gyakoribb, mivel az a galaxis egy igazi kozmikus olvaszt�t�gely, ahol a nagy t�meg� csillagok sokkal nagyobb ar�nyban robbannak fel �s alakulnak ki, mint a Tej�t eset�ben, �gy ott nagyobb a fekete lyukak kialakul�s�nak ar�nya is.

A nanocs� hideg atomokat gyors�t fel drasztikusan, melyek befel� spir�lozva egy heves reakci�ban megsemmis�lnek. "Ez a hideg-atom �s a nanom�ret� tudom�ny els� �sszeolvad�sa, ami megnyitja az utat a hideg atom �s a nanom�ret� eszk�z k�s�rletek egy �j gener�ci�ja el�tt" - olvashat� Lene Vestergaard Hau kutat� nyilatkozata a k�s�rletr�l sz�l� tanulm�nyt publik�l� Physical Review Lettersben. "Nanom�reteken egy olyan lek�zdhetetlen �s puszt�t� vonz�st hoztunk l�tre, ami hasonl�t a fekete lyukak �ltal az anyagra kifejtetthez."

Hau �s a tanulm�ny t�rsszerz�i, Anne Goodsell, Trygve Ristoph �s Jene A. Golovchenko professzor az abszol�t nulla fok k�zel�be, mind�ssze 0,1 kelvinre h�t�tt l�zerrel egy egymilli� rub�diumatomb�l �ll� felh�t. A fizikusok ezut�n elind�tott�k millim�teres atomfelh�j�ket egy k�t centim�terre elhelyezked�, felf�ggesztett sz�n nanocs� fel�, amit t�bb sz�z volttal t�lt�ttek fel.

Az atomok nagy t�bbs�ge elhaladt a nanovezet�k mellett, azonban azok, amik egy mikronon bel�lre sodr�dtak, menthetetlen�l a nanocs� vonz�s�ba ker�ltek �s elk�peszt� sebess�gre gyorsulva spir�loztak a nanocs� fel�. "A hideg atomok az 5 m�ter per szekundumos kezd� sebess�gr�l nagyj�b�l 1200 m�ter per szekundumra gyorsultak a nanocs� k�r�li forg�sukban" - ismertette az eredm�nyeket Goodsell. "Ennek a nyakt�r� gyorsul�snak a r�szek�nt az atomok kinetikus energi�j�nak megfelel� h�m�rs�klet a kezdeti 0,1 kelvinr�l kevesebb mint egyetlen mikroszekundum leforg�sa alatt t�bb ezer kelvinre emelkedett."

A gyorsul� atom ezut�n egy elektronra �s egy ionra bomlott, melyek a nanovezet�kkel p�rhuzamosan forogtak, egy-egy k�rt egy m�sodperc trilliomod r�sze alatt t�ve meg. Az elektront v�g�l egy �gynevezett kvantumalagutaz�s k�vetkezt�ben elnyelte a nanocs�, m�g a t�rs�ul szolg�l� ion nagyj�b�l m�sodpercenk�nti 26 kilom�teres sebess�ggel kil�k�d�tt a 300 voltos nanocs� tasz�t� hat�s�ra. "Az atom szemsz�g�b�l a nanocs� v�gtelen hossz� �s keskeny, vagyis egyfajta szingularit�si hat�s j�n l�tre" - magyar�zta Hau.

"Ez az els� k�s�rleti megval�sul�sa egy kombin�lt hideg atom-nanoszerkezet rendszernek. Rendszer�nk nanom�reteken demonstr�lja az atom, elektron �s ion dinamik�k szond�z�s�t" - tette hozz� Golovchenko professzor.

A k�zlem�ny szerint 600 milli� tonna b�jik meg 40 kr�terben elosztva, ami elvileg egy 600 000 lakos� nagyv�ros h�rom �vnyi v�zell�t�s�t tenn� lehet�v�. Ez nem kev�s vizet jelent. A bejelent�s t�bb, a Hold felsz�ni viz�vel kapcsolatos felfedez�st k�vet�en l�tott napvil�got. Az el�zm�nyek k�z� tartozik a NASA LCROSS egys�g�nek becsap�d�sa az egyik tart�san �rny�kkal bor�tott kr�terbe, valamint az a lehets�ges v�ztermel�si mechanizmus, amit a Nap tev�kenys�ge fejt ki, v�kony j�gr�teget l�trehozva a teljes felsz�nen. Ezek f�ny�ben nagyon �gy t�nik, hogy a v�z mindenhol jelen van a Holdon, ami nem ak�rmilyen felfedez�s, tekintve, hogy nem is oly r�g m�g csontsz�raznak gondoltuk.

A legfrissebb adatok az id� el�tt v�get �rt indiai Chandrayaan k�ldet�sb�l sz�rmaznak. A Chandrayaan-1 m�hold 2009 augusztus�ban fejezte be p�lyafut�s�t a Hold k�r�l. A m�hold m�szerei k�z�tt volt a NASA �ltal kifejlesztett Mini-SAR, ez �szlelte a 40, egyenk�nt legal�bb 2 m�ter vastags�g� j�ggel rendelkez� kr�tert az �szaki sarkvid�ken.

"Ha ezeknek a kr�tereknek a viz�t �tsz�m�tjuk rak�ta hajt�anyagg�, akkor el�g �zemanyagot kapn�nk ahhoz hogy 2000 �ven �t naponta egy �rsikl�t ind�tsunk el" - nyilatkozott a Discovery-nek Paul Spudis, a texasi Hold- �s Bolyg�tudom�nyi Int�zet munkat�rsa, aki szakm�j�b�l ad�d�an m�s szempontb�l �rt�kelte a v�zmennyis�g felhaszn�lhat�s�g�t. Valljuk meg sokkal megd�bbent�bb ez az adat, mint a kor�bbi v�zell�t�sos p�lda, nem is csoda hogy az �rkutat�sban dolgoz�kat felvillanyozt�k az eredm�nyek. Spudisnak azonban van egy m�sik izgalmas felvet�se is. Lehets�ges, hogy a Hold saj�t v�zh�ztart�ssal rendelkezzen?

Kr�terek a Hold �szaki sarkvid�k�n. Z�lddel jel�lt�k a v�zj�ggel rendelkez�ket, m�g a piros k�r�k az �jonnan keletkezett kr�tereket mutatj�k

"Eddig h�rom v�zt�pust tal�ltunk a Holdon" - folytatta Spudis. "Az egyik a Mini-SAR vastag, majdnem teljesen tiszta kr�terjege, a m�sodik az LCROSS j�gkrist�ly �s por kever�ke, a harmadik pedig az M-cube v�kony r�tege, ami id�r�l id�re a teljes felsz�nen megjelenik, majd elt�nik". Teh�t l�tezik egy magas tisztas�g� v�zj�g, amit val�sz�n�leg az �st�k�s�k hoztak el az �gitestre, egy kev�sb� tiszta, ami �gy t�nik, hogy a felsz�n alatt keletkezik �s �sszekeveredik a Hold anyag�val, �s v�g�l a legfrissebben felfedezett felsz�ni v�z, ami a regolit �s a napsz�l k�lcs�nhat�s�b�l j�het l�tre.

Ahogy azt m�r egy kor�bbi cikk�nkben is megeml�tett�k, az el�zetes eredm�nyek arra utalnak, hogy ut�bbi az egyenl�t�i ter�letek fel�l a sarkvid�kek fel� v�ndorol, ami egyfajta v�zk�rforg�st felt�telez, ez�rt a tud�sok komolyan fontolgatj�k egy "hidroszf�ra" jelenl�t�t. Sajnos a v�z jelenl�te �nmag�ban nem el�g ahhoz, hogy �rhaj�sok sz�lljanak le a Holdon, legal�bbis egyhamar biztosan nem l�tunk �jra embert az �gitesten. Az �nfenntart� kol�ni�k tov�bbra is csak �lom szinten maradnak �s ezt a vizet egyhamar nem �zlelhetj�k meg.

A tud�sok mindent megtesznek a term�szet egyik legmegfoghatatlanabb anyaga, a rejt�lyes s�t�t anyag megtal�l�sa �rdek�ben, ami az elm�letek szerint a vil�gegyetem nagy r�sz�t alkotja. A nagy hajsz�ban sokan hajlanak arra, hogy nem is kell t�l nagy t�vols�gokban �s m�reteken kutatni, az anyagot itt is megtal�lhatn�nk k�zvetlen�l az orrunk el�tt, a F�ld�n.
A s�t�t anyag megtal�l�s�nak neh�zs�gei els�sorban s�t�t term�szet�ben rejlenek, a tud�sok val�j�ban azt sem tudj�k igaz�n hogy mit is keresnek, �gy neh�z r�tal�lni a megold�sra. Ez az anyag nem bocs�t ki semmilyen f�nyt, teh�t a legmodernebb t�vcs�veinkkel sem tudjuk k�zvetlen�l �szlelni. Az 1970-es �vekben mer�lt fel el�sz�r a l�tez�se a nagy objektumok, mint p�ld�ul a galaxisok gravit�ci�s hat�sainak �szlel�sein�l, mivel az ott megfigyelt jelens�gek nem magyar�zhat�k a hagyom�nyos anyaggal. Emellett a s�t�t anyag jellemz�en nem l�p k�lcs�nhat�sba m�s anyagokkal, �ll�tj�k a tud�sok.

Az egyik elm�let szerint a s�t�t anyag egyszer�en kereszt�lhalad a F�ld�n, a h�zunkon, illetve a test�nk�n, an�lk�l hogy egyetlen atom lepattanna r�la. T�bb tud�s f�ldalatti k�s�rleteken dolgozik, annak rem�ny�ben, h�tha elcs�p egy p�rat a s�t�t anyag r�szecsk�k �z�n�b�l, elvileg ugyanis nagyon ritk�n, de el�fordulhat, hogy lepattannak egy hagyom�nyos r�szecsk�r�l. "Itt �ramlanak k�zvetlen�l el�tt�nk, �s id�nk�nt v�gbemegy egy k�lcs�nhat�s" - magyar�zta Angela Reisseter, a Minnesota Egyetem Kriog�n S�t�t Anyag Kutat�s (CDMS) projektj�nek tagja.

A Science Express legut�bbi sz�m�ban Reisetter �s munkat�rsai k�t lehets�ges esem�ny felfedez�s�r�l sz�moltak be, melyek elk�pzelhet�en s�t�t anyag becsap�d�sok voltak detektoraikon. "Kor�bbi eredm�nyeink egy�rtelm�en nemlegesek voltak" - nyilatkozott Reisetter a SPACE.com-nak. "Ez az els� lehets�gesnek t�n� �szlel�s�nk."

A CDMS egy minnesotai b�nya 700 m�teres m�lys�g�ben helyezkedik el k�zet, m�anyag, �lom, r�z �s egy�b anyagr�tegek szigetel�s�ben, melyek igyekeznek a s�t�t anyagon k�v�l minden m�s r�szecske behatol�s�t megg�tolni, ennek ellen�re kozmikus sugarak �s egy�b r�szecsk�k is hajlamosak megzavarni a k�s�rletet. Maguk a detektorok viszonylag kicsik, j�gkorongokra eml�keztet� germ�nium �s szil�cium blokkokr�l van sz�. Ha egy germ�nium vagy szil�cium atom magj�t eltal�lja egy s�t�t anyag r�szecske, akkor lepattan �s jelet k�ld a detektornak. Mindazon�ltal a kutat�k nem lehetnek eg�szen bizonyos abban, hogy a fentebb eml�tett k�t m�rt jel s�t�t anyagt�l �s nem valami m�s r�szecsk�t�l, az �gynevezett h�tt�rsug�rz�st�l sz�rmazik.


Az univerzum s�t�t anyag�nak egy r�sz�t eg�szen kicsi, k�zeli galaxisokban, az �gynevezett "hobbit galaxisokban" tal�lt�k meg. Ezek csup�n n�h�ny csillagot tartalmaznak, t�meg�k azonban sz�zszorosa csak a csillagok alapj�n sz�m�tott t�megnek.

K�t jel nagyon kev�s, hogy b�rmit biztosan kijelentsenek. "Ha csak egy lett volna, akkor azt mondhatn�nk, hogy ez csak a h�tt�r. Ha h�rom lett volna, akkor m�r mondhattuk volna, hogy igen, ez az a jel, kett� eset�ben azonban azt sem jelenthetj�k ki egy�rtelm�en hogy h�tt�r, �s azt sem hogy jel" - taglalta Reisetter, aki munkat�rsaival tov�bb folytatja k�s�rletez�st, m�g �rz�kenyebb szinteken abban a rem�nyben, hogy egy egy�ntet�bb jelet fognak felfedezni.

Kor�nt sem ez az egyetlen f�ldi k�s�rlet a s�t�t anyag �szlel�s�re; t�bb r�szecskegyors�t� is erre a feladatra koncentr�l, igaz nem mostan�ban kezdt�k, eredm�nyt pedig nem siker�lt el�rni�k. "Joggal k�rdezhetj�k, hogy mi�rt van ez? - tette fel a k�rd�st Sarah Eno, a Maryland Egyetem kutat�ja. "Mi�rt nem l�tunk olyan r�szecsk�t a gyors�t�kban, ami a vil�gegyetem anyag�nak a nagy r�sz�t kiteszi?"

Az egyik ok az lehet, hogy a gyors�t�k nem el�g nagy teljes�tm�ny�ek. A tud�sok nem tudj�k milyen t�meg� lehet egy fekete anyag r�szecske, azonban t�bb kalkul�ci� is olyan energiaszinteket hozott ki, amik nem csup�n laborat�riumban, de m�g a r�szecskegyors�t�kban is el�rhetetlennek t�nnek. "Nem jelenthetj�k ki, hogy valaha is k�pesek lesz�nk el��ll�tani vagy �szlelni egy fekete anyag r�szecsk�t" - tette hozz� Eno.

A legjobb es�ly�nk a Nagy Hadron�tk�ztet� (LHC), az eddig �p�tett legnagyobb r�szecskegyors�t� lehet, ami jelenleg m�g nem �rte el teljes�tm�nye maximum�t. Ha viszont siker�l, akkor tal�n az egzotikus r�szecsk�k k�z�tt siker�l meglelni a s�t�t anyagot is. "Lehets�ges, hogy ezzel az �j g�ppel v�gre el�g energi�nk lesz a s�t�t anyag r�szecske el��ll�t�s�hoz �s l�thatjuk az �tk�z�sekben" - mondta Eno, aki az LHC Compact Muon Solenoid k�s�rlet�nek tagja.

 

A csillagok l�nyeg�ben hatalmas f�zi�s er�m�vek. Az �vmilli�kig-�vmilli�rdokig m�k�d� csillagok �let�k nagy r�sz�ben egyens�lyban vannak. B�r a t�megvonz�s igyekszik a csillag teljes anyag�t egyetlen pontba �sszeh�zni, a magban zajl� f�zi�s folyamatok r�v�n termel�d� energia kifel� igyekszik, �gy tartva ellent a gravit�ci�s vonz�snak. Napunk egy viszonylag kis t�meg� csillag, amelyben jelenleg hidrog�n f�zi�ja szolg�ltatja az energi�t. Ennek kifogyt�val, egy r�vid, h�liumot felhaszn�l� f�zi�s korszak ut�n saj�t k�zponti csillagunk v�r�s �ri�s f�zis�t elhagyva, �vmilli�rdok alatt kih�l� feh�r t�rpek�nt v�gzi �let�t.
A nagyobb t�meg� csillagok hal�la enn�l j�val viharosabb esem�ny. A 10-100 napt�megnyi csillagokban a f�zi�s folyamatokban egyre magasabb rendsz�m� elemek termel�se zajlik eg�szen addig, am�g a csillag szinte teljes magja vasatomokk� nem alakul. A vasatomok f�zi�j�hoz imm�r energia befektet�s�re volna sz�ks�g, �gy ebben a korszakban a bels� energiatermel�s hirtelen f�lbeszakad. A t�ls�lyba ker�l� gravit�ci� hat�s�ra a csillag k�ls� r�tegeinek anyaga befel� zuhan. El�rve a magot, a szupern�va-robban�s sor�n a k�ls� r�tegek ledob�dnak a csillagr�l, m�g maga a centrum - a csillag t�meg�t�l, �gy a robban�s hevess�g�t�l f�gg�en - neutroncsillagg� vagy fekete lyukk� alakul �t.
Vajon mi t�rt�nik, ha egy igaz�n �ri�si, ak�r t�bb sz�z napt�megnyi csillag robban fel? Ezekben a gig�szokban eg�szen m�sfajta egyens�ly alakul ki, mint kisebb t�meg� t�rsaikban. Az elm�letek szerint a magban termel�d�, �s kifel� halad� fotonok olyan nagy energi�j�ak, hogy �ltaluk elemi r�szecskep�rok, elektronok �s pozitronok keletkeznek, �gy ebben a folyamatban a csillag energiatermel�se arra ford�t�dik, hogy t�meggel nem rendelkez� fotonokb�l t�meggel b�r� elemi r�szecsk�k j�jjenek l�tre. Ezen �ri�sok eset�ben a csillag �sszeroppan�sakor azonban a k�ls� r�tegek nem szinte tiszt�n vasb�l �ll� magra zuhannak, hanem j�val k�nnyebb oxig�natomokb�l �ll� magra. Ez a forr�, �sszepr�selt oxig�nmag ennek hat�s�ra elszabadult termonukle�ris reakci� sor�n rendk�v�l hevesen robban fel, amely szinte teljesen elpuszt�tja a csillag magj�t.

Ugyan m�r t�bb �vvel ezel�tt siker�lt megalkotni ezen folyamatokat le�r� elm�letet, de eleddig egyetlen ilyen objektumot sem siker�lt megfigyelni. Nemr�giben az izraeli tud�sok vezette, n�met, angol, k�nai �s amerikai kutat�kb�l �ll� csoport az SN 2007bi jel� szupern�v�t vizsg�lta meg, amely egy t�voli t�rpegalaxisban robbant fel. A vizsg�latok sor�n �gy tal�lt�k, hogy a megfigyelt objektum kit�n�en beleillik a fenti modelbe. Az adatok elemz�se sor�n a kutat�k arra jutottak, hogy a csillag t�mege ak�r 200 napt�meg is lehetett. Egy ilyen hatalmas t�meg� csillag megfigyel�se az�rt is �rdekes, mert az Univerzum �ltalunk bel�that� r�sz�ben a megfigyel�sek �s elm�letek szerint is k�r�lbel�l 150 napt�meg a csillagok t�meg�nek fels� hat�ra, s�t, egyes kutat�k szerint a csillagok m�ret�nek is van fels� hat�ra. Az SN 2007bi viszont meger�s�ti, hogy az ilyen roppant t�meg� csillagok b�r rendk�v�l ritk�k, m�giscsak l�teznek; s�t, enn�l j�val nagyobb, ak�r 1000 napt�meg� csillagok is �lhettek az Univerzum �let�nek korai szakasz�ban.
A felrobban� csillag�ri�st egy apr� t�rpegalaxisban siker�lt �szlelni. Ennek a rendszernek a m�rete alig sz�zada saj�t Tej�trendszer�nk m�ret�nek. A kutat�k szerint az ilyen t�rpegalaxisok lehetnek a hasonl� �ri�scsillagok lak�helyei, amelyekben eddig ismeretlen hat�sok teszik lehet�v� az eddigi hat�rnak tartott 150 napt�megnyi anyag �tl�p�s�t.
A megfigyelt szupern�va �s hasonl� �ri�scsillagok j�v�beli vizsg�lata bepillant�st enged a hatalmas csillagok robban�si folyamataiba �s seg�thet meg�rteni, hogyan j�rultak hozz� az Univerzum jelenlegi anyagi �sszet�tel�nek kialak�t�s�hoz. A r�gm�ltban �lt szupern�v�k elengedhetetlen�l fontosak voltak ugyanis a nehezebb elemek el��ll�t�s�ban, �s azoknak a kozmikus k�rnyezetbe juttat�s�ban. Ezekb�l a „beszennyezett” kozmikus felh�kb�l alakulhattak ki k�s�bb - az esetleg �let hordoz�s�ra is alkalmas - bolyg�rendszerek. �rdekess�g p�ld�ul, hogy a most megfigyelt szupern�va-robban�s sor�n a megsemmis�l�, k�zel 100 napt�megnyi csillagmagb�l a kutat�k szerint t�bbek k�z�tt k�zel 5 napt�megnyi(!) 56-os t�megsz�m� nikkel keletkezett.