Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon

Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon

„

Ha a maga teljességében meg akarjuk érteni az egyetemes szépséget és Isten művének tökéletességér, akkor fel kell ismernünk az egész világmindenség természetes, folyamatos és nagyon szabad előrehaladását.. A dolgok mélyén mindig maradnak szunnyadó részek, amelyeket még fel kell ébresztenünk.” (Leibniz)

Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon 1/13

Amióta csak öntudatra ébredt, az ember mindig is kíváncsian tekintett a csillagokra, imádkozott hozzájuk, a segítségükkel tájékozódott, mesélt róluk, s nyomon követte mozgásukat. A csillagokról alkotott képünk azonban végleg megváltozott, miután Galilei 1610-ben egy újfajta eszköz segítségével megpillantotta a Jupiter holdjait. Ahogy nőttek a teleszkópok, úgy vált egyre kisebbé az ember. Galaxisunk a százmilliárd csillagrendszer egyike lett csupán, melyek mindegyike sok milliárd csillagból áll. S kiderült, hogy a Világegyetem sem rendezett. Káosz uralkodik benne – heves ütközésekkel,

robbanásokkal

és

összeomlásokkal.

A

Hubble-űrtávcső

1990-es

felbocsátása óta sokkal tisztább lett a kép.

1. ábra A Hubble űrteleszkóp

A Hubble-űrteleszkóp az elmúlt 18 esztendőben mintegy százezerszer kerülte meg a Földet, ezalatt az idő alatt több mint 500 ezer felbecsülhetetlen értékű tudományos felvétellel látta el az űrkutatókat. Tekintve, hogy a Földet körülölelő atmoszféra fölött fürkészi a világűrt, optikai tartományban működő kamerája a lehető legélesebb felvételekre képes, mivel a légkör zavaró hatása nem gátolja működését. A teleszkópot 3900 csillagász vette igénybe munkája során, eredményei alapján több mint 4000 tudományos cikket publikáltak. A Hubble káprázatos felvételeinek segítségével a szakembereknek sikerült megállapítaniuk az univerzum pontos korát (13700 millió év), bizonyítani a sötét energia és a nagyon nagy tömegű fekete lyukak Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon 2/13

létezését, valamint olyan galaxisokat azonosítani, amelyek akkor bocsátották ki fényüket, amikor a világegyetem még kevesebb, mint 1000 millió éves volt. A Hubble-űrtávcső egyik útja során a különleges felvételt a Kígyó csillagképről. A kígyó két részből áll, a kígyó fejében egy szép gömbhalmaz található, az M15, míg a kígyó farkában az M16 látható. A Sas-köd (Eagle Nebula) néven ismert M16-ról készítette a Hubble-űrtávcső 1995. április 1-jén egész eddigi történetének legnagyszerűbb képeit. A képen látható alakzatot a HST-t irányító kutatók „a Teremtés oszlopainak” (Pillars of Creation) keresztelték el. A sötét gázoszlopokban a szemük láttára zajlik a csillagok keletkezése. A bal oldali oszlop hossza körülbelül egy fényév. Az oszlopok tetején található nyúlványok valószínűleg nemrég született, nagyon fiatal csillagokat tartalmazó, sűrűbb tartományok lehetnek.

2. ábra A Sas -köd és a Teremtés oszlopai


Joggal tehetjük fel azt a kérdést: hogy tulajdonképpen hol és hogyan keletkeznek a csillagok? Az

Orionban

és

a

Tejútrendszer

más

részein

található

hideg,

sötét

molekulafelhőkben születnek a csillagok. A felhők sok százmillió éven keresztül viszonylag nyugodtak maradhatnak. Azután hirtelen megzavarja őket valami, és kiváltja azon események láncolatát, amely végül elvezet a csillagok új generációjának megszületéséhez. A csillagászok egyelőre nem tudják, mi lehet ez a csillagok keletkezését kiváltó zavar egy felhőben. Talán egy közeli szupernóva robbanásának a lökéshulláma, esetleg egy másik, hasonló molekulafelhővel bekövetkező összeütközés, vagy egy galaktikus nyomáshullám. A végeredmény azonban mindenképpen ugyanaz: a felhő egyes részei olyan sűrűkké válnak, hogy az egyéb kölcsönhatásokkal szemben a gravitáció válik uralkodóvá, és a felhő anyaga elkezd összehúzódni. Egy-egy molekulafelhő összehúzódó tartományai akár csillagok százainak a létrehozásához elegendő anyagot is tartalmazhatnak. Az ilyen tartományokat Edward Barnard amerikai csillagászról Barnard-objektumoknak nevezik. Jellemzően több tíz fényév átmérőjűek. Ezek azok a sötét ködök, amelyeket azért veszünk észre, mert eltakarják a mögöttük lévő csillagok fényét. Emellett a csillagok vagy a világító ködök háttere előtt apró, fekete buborékok formájában megfigyelhetünk az égen kisebb, ugyancsak összehúzódó tartományokat is. Ezek a Bok-globulák, amelyek Bart Bok holland csillagászról kapták a nevüket. Csupán néhány fényév átmérőjűek, anyaguk csak néhány csillag létrehozására elég. A Barnard-objektumok és a Bok-globulák egyaránt összehúzódnak, akárcsak a belsejükben kialakuló anyagcsomók. Ezért az eredeti felhő egyre kisebb és kisebb csomókra szakad. A legkisebb csomókból alakulnak ki az egyes csillagok. Az összehúzódó csomó közepén egyre sűrűbbé válik az anyag. Ez a mag tulajdonképpen már egy embrionális állapotú csillag – úgynevezett protocsillag. Minél sűrűbbé válik a protocsillag, annál erősebb a gravitációja, és annál jobban vonzza a környezetében lévő anyagot. A tömegvonzás hatására az anyag felgyorsul: a gravitációs energia átalakul kinetikus, azaz mozgási energiává.


Amikor ez a befelé mozgó anyag eléri a magot, beleütközik a már ott lévő anyagba, és hirtelen lefékeződik. Mozgási energiája azonnal átalakul az energia egy másik fajtájává: hővé. Amint tehát a protocsillag egyre több anyagot gyűjt magába, úgy emelkedik a hőmérséklete. A protocsillag nem mozdulatlan. Az eredeti molekulafelhő minden bizonnyal forgott, és ez a forgás átadódik az összehúzódó anyagcsomónak, majd a belsejében kialakuló protocsillagnak. Ezután a forgó anyagtömeg ellaposodik. Lassanként vastag, gázból és porból álló korong vagy gyűrű épül a protocsillag körül, miközben a hőmérséklet rohamosan emelkedik. Az anyagkorong ugyancsak elkezd sugározni, főként az infravörös tartományban. Ahogy egyre több anyag hull belé, a protocsillag belsejében a hőmérséklet több millió fokot ér el, a nyomás pedig sok millió atmoszféra lesz. Ilyen rendkívüli körülmények közepette a hidrogénatommagok egymáshoz préselődnek és egyesülnek (fuzionálnak). Az atommagok fúziója hihetetlen mennyiségű energiát termel. A protocsillag életre kel, fényt, hőt és más sugárzásokat bocsát ki az űrbe. Megszületik egy új csillag. Ha egyszer beindul a csillag nukleáris kohója, özönlik belőle a sugárzás. Mindaddig a csillag a saját gravitációja hatására összehúzódott. Most azonban a sugárnyomás ellentétes irányú hatást kezd kifejteni, ezért a csillag tágulni kezd. Addig tágul, amíg elér egy egyensúlyi pontig, ahol a kifelé ható sugárnyomás és az anyagot befelé vonzó gravitáció egyensúlyt tart egymással. Ebben a pontban éri el a csillag azt a stabil állapotot, amelyet évmilliókon, sőt sok esetben évmilliárdokon át megőriz. az ilyen csillagokat nevezik a csillagászok fősorozati csillagoknak. A valóságban azonban a helyzet nem ilyen egyszerű. Bizonyos időbe telik, mire a csillag eléri az egyensúly állapotát. Ez akár 10 millió évig is eltarthat. Amikor először kezd tágulni, hogy felvegye a harcot a gravitációval, túlságosan kitágul, anyagát túl messzire löki ki a világűrbe. Ezért átmenetileg ismét a gravitáció válik uralkodóvá, újból összehúzódásra kényszerítve a csillagot. A ciklus hamarosan újra kezdődik: tágulás, tömegvesztés, összehúzódás. Az oszcillációk amplitúdója azonban egyre kisebbé válik, míg végül a csillag eléri a stabil egyensúlyi állapotot.


A ciklikus tágulások és összehúzódások következtében a csillag fénye szabálytalanul ingadozik. A csillag életének ezt a szakaszát az elsőként felfedezett ilyen típusú csillag nyomán T (Tauri) fázisnak nevezzük. A csillag életének ebben a korai időszakában, amikor a nukleáris kohó még csak felfűtődik, a csillagot gázból és porból álló fátyol valamint vastag anyagkorong veszi körül. Valamiféle „csillagszél” formájában részecskék árama hagyja el a csillagot, ami elkezdi elfújni a körülötte elhelyezkedő anyagot. Az egyenlítői tartományban azonban ez a csillagot körülvevő porkorong miatt nem történhet meg. a pólusok környékén viszont végbemegy a folyamat, ott az anyag nagy energiájú gázáramok formájában távozik. A gázáramok kilövellnek a csillagközi térbe, ahol összeütköznek a csillagközi gázzal. Ennek eredményeképpen világító gázcsomók, az úgynevezett Herbig-Haro-objektumok jönnek létre. A csillag életében a gázkilövelléssel kisért szakasz csak futó kaland, mindössze néhány ezer évig tart. Sok csillagász fejében megfordultak azok a kérdések, hogy meddig jutnak el a csillagfejlődés folyamatában, melyik utat, milyen fázisokat járják be? Mely lépcsőfokig jutnak el az itt lévő csillagok? Vajon mi lesz a sorsuk a Teremtés oszlopainak? De ezekre

a

kérdésekre

nagyon

nehéz,

szinte

lehetetlen

válaszolni.

Viszont 2007 januárjában megdöbbentő hír futott végig az egész világon miszerint a Teremtés oszlopait egy szupernóva robbanás formájában elérte a vég. A Spitzer űrtávcső felvételén az oszlopok közelében már egy hatalmas forró porfelhő látszik, amit minden bizonnyal egy csillag halála indított útjára. A csillagászok szerint a szupernóva lökéshulláma már elérte a Teremtés oszlopait. A Spitzer által most észlelt esemény 6000 évvel ezelőtt zajlott le, azonban mivel a szóban forgó terület, a Sas-köd fénye 7000 év alatt ér el hozzánk, még körülbelül egy évezredre lesz szükség, hogy magát a megsemmisülést is lefotózza a jövő egy űreszköze. A szakértők régóta jósolgatják, hogy egy szupernóva hamarosan véget vet a jelenségnek, a területen ugyanis legalább 20 olyan csillagot észleltek, melyek már életük legvégső szakaszába léptek. Emiatt az esemény bekövetkezése csupán idő kérdése volt. A Spitzer felvételei pontosan azt bizonyítják, hogy az egyik időzített csillagbomba valóban felrobbant, magát az eseményt az égbolton azonban csak 1000-2000 év múlva fogjuk látni egy szokatlanul erős fényű csillag képében. Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon 6/13

Ahogyan a Teremtés oszlopait úgy a róluk elsőként hírt adó Hubble sorsát is kis híján megpecsételte egy váratlan katasztrófa a Columbia amerikai űrrepülőgép 2003ban bekövetkezett tragédiája. Az űrteleszkóphoz ugyanis időnként karbantartási munkák miatt űrhajósoknak kell eljutniuk, és akkoriban éppen 2004-re terveztek egy ilyen szerelési missziót. Az amerikai űrkutatási hivatal, a NASA azonban úgy döntött: biztonsági megfontolásokból több űrrepülőgépet immár nem küld a Hubble-ra, vagyis az űrteleszkóp tevékenységét lezárják. Ez akkora felzúdulást váltott ki a

világ

csillagásztársadalmából, hogy a NASA felülvizsgálta döntését és folytatta a javítási munkákat.

3. ábra NASA központ

Legutóbb a Hubble-űrteleszkóp adatfeldolgozó rendszere hibásodott meg, így ezt is javítani kell a következő szerviz során. Az Atlantis űrrepülőgép küldetését ezért október közepéről jövő februárra halaszották. A Hubble-űrteleszkóp (HST) CU/SDF-A jelű adatfeldolgozó rendszer meghibásodása ellenére

megfigyelésekre,

az

objektumok

megtalálására

továbbra

is

képes,

energiaellátási gondjai sincsenek. Az adattovábbítást végző egység hiányában azonban az eredményeket nem tudja értelmezhető formában a Földre küldeni.

Ha sikerül

kicserélni a berendezést, akkor az űrteleszkóp még legalább öt évig üzemelhet. Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon 7/13

4. ábra A kicserélésre váró szerkezet (balra) földi felvétele

A HST elkészítése és fenntartása a javításokkal együtt eddig közel 10 milliárd dollárra rúg. A most tervezett szervizküldetés egymaga 900 millió dollárba kerül. A feladatait majdan átvevő a jelenlegi tervek alapján a 2013 körül induló James Webb űrteleszkóp teljes költsége 4,5 milliárd dollár körül lesz. A Hubble által készített felvételeket nézve azt látjuk, hogy a világűr részei, mint a legmegkapóbb minták a természetben, a festészethez vagy a zenéhez hasonlóan nem teljesen rendezettek és szabályosan ismétlődőek, de nem is teljesen véletlenszerűek és megjósolhatatlanok. Éppen ezért nem meglepő, hogy milyen gyakran fordulnak a művészek a kicsit misztikus, kicsit megfoghatatlan univerzumhoz munkájuk során. A kilencvenes években az un. „űrzene” teljesen átvette a TOP 10-es listákon az első néhány helyet. Minden szórakozóhelyen a látogatók derékig jártak a füstben és lézer nyalábok cikáztak a plafonon. De minden új jelenséget háttérbe szorít egy még újabb. Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon 8/13

Jöttek az őrültebbnél őrültebb ötletek. Így az univerzum és annak megfejtése mellyel az igényesebb

közönséget

célozzák

meg.

Így találtam rá egy plakátra, amelyen Paul Rodgers és a Queen A The Cosmos Rocks az együttes 2008-as koncertje szerepelt. Ekkor jutott eszembe, hogy a pályázatomat is eköré a témakör köré építem. Most egy kicsit a Queenről. Ez az első Queen név alatt megjelenő album az 1995-ös Made in Heaven óta. Tizenhárom új, Brian May, Roger Taylor és Paul Rodgers által írt dalt tartalmaz. Mind az albumcím, mind a hozzá készült promóciós anyag fő témája a kozmosz. Ez eredhet abból, hogy Brian May az 1960-as években csillagászati tanulmányokat folytatott, majd több éves megszakítás után 2007ben lediplomázott, valamint társszerzője volt Patrick More és Phil Lintott mellett a Bang! – The Complete History of the Universe című könyvnek. Az album borítóképét Edgar Martins fényképész készítette, aki már korábban több csillagászati témájú fényképsorozatot készített. A borítóképen a három zenész látható állva, Roger Taylor egy dobot, Brian May pedig egy gitárt tart a kezében, Paul Rodgers üres kézzel áll. A háttérben elmosódott csillagok láthatók. A C-lebrity kislemez borítója gyakorlatilag megegyezik az albuméval, kisebb elrendezésbeli különbségekkel, valamint itt hiányoznak a csillagok.

5. ábra Queen plakát (Budapest)


Az univerzum harmóniájának földi megfelelője régtől fogva a zene. Matematikai módszerek segítségével az univerzum szerkezetét analizálták egy erre a célra kifejlesztett Korg márkájú digitális zongorával. Ma ezt a galaxisok szerkezetének

a

kutatásában

használjuk.

Akármilyen

furcsának

is

tűnik

a

háromszázezredik év táján történt, hogy az univerzumban kialakultak a semleges hidrogénatomok. Korábban az univerzum rendkívül sűrű plazmaként oszcillált (az oszcillálás azt jelenti, hogy hanghullámok szaladgáltak benne oda-vissza). Az univerzum ekkor már elég nagyméretű volt. Az univerzumnak mindig van egy adott mérete, az úgynevezett az eseményhorizont; ez az a méret, amin belül a fény még elér az egyik végéből a másik végébe. Ez azért lényeges, mert ez az a tartomány, amelyben az univerzum legtávolabbi részei még képesek információt cserélni. Az információcsere ez alatt a kezdeti időszak alatt főleg hanghullámok formájában zajlott, mintha egy üstdob membránja rezegne. Persze az univerzum esetében háromdimenziós, nagy kiterjedésű üstdobról van szó. Amikor az univerzum hűlésének egy pontján létrejöttek a hidrogénatomok, akkor hirtelen befagyott az adott rezgésformájában ez a membrán.

6. ábra Az emberiség kép- és hangüzenete az idegenek számára, lemez bal felső részén a hang-, jobb felső részén a képek dekódolásához szükséges információk találhatók. Jobb oldalt lent a hidrogénatom két alapállapota segítségével leírt alap-időegység ábrája, balra lent a Naprendszer helyzete a jól ismert pulzárokhoz képest (Forrás: NASA)


Az univerzum nem olyan, mint egy fémdarab, vagy egy kő, amit ha megütök, akkor zörej hallatszik, hanem mint egy üstdob, tehát zenei hangon - és annak a felhangjain - szólal meg. Vagy mintha csőharang volna.

Kiderült, hogy a

legalacsonyabb rezonáns frekvencia pont azonos az univerzum méretével, ami abban a pillanatban éppen 300 ezer fényév volt. Ezért aztán az a szabályosság, amit a vizsgálatunk során tapasztaltunk, pontosan ennek megfelelő. Rendkívül érdekes volt ezzel a feltevéssel játszani, és megérteni a részleteit. Megérteni azt, hogy valójában az univerzum is csaknem úgy viselkedik, mint egy hangszer. Csak éppen kozmikus méretekben. ” Az univerzum nem teljesen készen született, de fel volt ruházva azzal a képességgel, hogy formátlan anyagból valóban csodálatos szerkezetek és életformák sorát alakítsa ki.” (Szent Ágoston)


Felhasznált irodalom: 1. Timothy Ferris: A világmindenség 2. Robin Kerrod: Hubble ablak a Világegyetemre 3. John Gribbon: Világűr végső határunk 4. National Geographic különszáma Internet: 1. www.geographic.hu 2. www.hubblesite.org 3. www.spacetelescope.org 4. www.origo.hu/tudomany/vilagur 5. www.wikipedia.org/wiki/Hubble 6. www.sg.hu/cikkek/49680/megsemmisultek_a_teremtes_oszlopai 7. www.index.hu/tudomany 8. http://images.google.hu


Adatok: Név: Fodor Anna Lakcím: 1172 Budapest, Szent Imre herceg út 51. E-mail: [email protected] Telefon: 06-30-3-535-537 Iskola: Vörösmarty Mihály Gimnázium (Budapest) Felkészítő tanár: Kotekné Szieber Mária


Fodor Anna: A Teremtés oszlopai az univerzumban és a színpadon

Recommend Documents