Idegen rádiójelektől eltérített szondákig: az űr rejtélyei

Jerry R. Ehman csillagász 1977. augusztus 15-én üzenetet kapott a külső űrből. A 72 másodperces rádiójelet Ohio állam egyik rádióteleszkópjával, a Big Earrel sikerült befognia, maga a jel a Nyilas csillagkép irányából érkezett. A Wow! jelként elhíresült titokzatos rádiójel (Ehman a meglepődés e szavát írta a nyomtatóból kipörgő papírra) érdekességét és titokzatosságát nem csak intenzitása adta, hanem az is, hogy az 1420 megahertzes frekvencián érkezett. A rádióspektrum e részében nemzetközi egyezmények tiltják bármilyen jel sugárzását, ugyanis ez a frekvencia tökéletes a kozmosz azon részeinek megfigyelésére, amelyek átlátszóak a többi elektromágneses frekvencia számára.

A fejtörést csak tovább fokozza, hogy a legközelebbi csillag a Nyilas csillagkép irányában tőlünk 220 fényévnyire van, így két elmélet valamelyikéhez kell ragaszkodnunk: vagy egy roppantul intenzív csillagászati eseményből származó jelet fogtunk, vagy pedig egy fejlett technológiát és erős jeladó berendezéseket birtokló idegen civilizációtól származhat a jel. Az ég érintett zónáját több százszor végigpásztázták, de ehhez a jelhez hasonlót nem érzékeltek. Mindez egyáltalán nem meglepő: a Big Ear ugyanis bármely pillanatban csupán az ég egymilliomod részét tudja vizsgálni, annak pedig még kisebb az esélye, hogy egy jeladó berendezés ugyanazon pillanatban és ugyanarra a területre küldené ki jelét, amit a teleszkóp éppen vizsgál. A jel mégis lehet, hogy csak egyszerű interferencia, amit a Földről küldött rádióüzenetek okoztak, ilyenből pedig már sokat láttak a kutatók, állítja Dan Wertheimer, a SETI@home program főkutatója. Ehman is úgy vélte, lehet, hogy földi rádiójel pattant vissza az űrszemét egy darabjáról.

 

1997-ben John Webb és társai Sydney-ben, a New South Wales Egyetemen vizsgálták azt a fényt, ami távoli kvazárokból 12 milliárd évnyi utazást követően éri el bolygónkat, és nagy meglepődésükre azt tapasztalták: amikor példéul fémből, nikkelből vagy krómból áló csillagközi felhőkön halad keresztül a fény, azoknak atomjai teljesen máshogyan nyelik el a fény fotonjait. Mindez csak azzal magyarázható, hogy az alfával jelölt úgynevezett finomszerkezeti állandó teljesen más értéket vett fel akkor, amikor a fény áthatolt a felhőkön. Mindez pedig lehetetlen, hiszen az alfa - ami gyakorlatilag azt mutatja meg, hogy a fény hogyan viselkedik egyes anyagok közelében - értékét az elektron töltéséből, a fénysebességeből és a Planck-állandóból számoljuk ki, az pedig nem valószínű, hogy ezek bármelyike változhatott volna.

Sötét anyag, sötét energia

Univerzumunk kritikus tömegének 26 százalékát adja a sötét anyag, az az anyagfajta, ami semmilyen elektromágneses sugárzást nem nyel el és nem is bocsájt ki, jelenlétére csak gravitációs hatásából tudunk következtetni. Míg a kritikus tömeg 4 százalékát a hagyományosan is megfigyelhető anyag adja, 70 százalékát a sötét energia teszi ki, ami elméletileg azért felelős, hogy világegyetemünk egyre gyorsulva tágul. Az elméleteket leszámítva mindezek a kozmosz legnagyobb rejtélyeinek számítanak.

Hasonló eredményekre bukkantak azonban Steve Lamoreaux és kollégái egy földi jelenség vizsgálata közben. Az új-mexikói Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban bolygónk egyetlen természetes nukleáris reaktorának fissziós maradékait vizsgálva arra jutottak, hogy a mostani Gabon területén lévő oklói urániumlelőhelyen kétmilliárd éve nukleáris maghasadás történt, ekkoriban pedig a fény és az anyag kölcsönhatása még máshogyan nézett ki. Az alfa értéke ugyanis meghatározza egy ilyen reaktorban a radioaktív izotópok arányát, így az oklói maradványokat megvizsgálva megbecsülhetjük az alfa kétmilliárd évvel ezelőtti értékét. Lamoreaux és társai a Physical Review szaklapban azt publikálták: az alfa értéke az oklói maghasadás ideje óta több mint 4 százalékkal csökkent. Mindez miért lehet mégis fontos? Ha tudjuk, hogy a fény miként halad át molekuláris felhőkön, többet tudhatunk meg arról is, hogy az egyes elemek hogyan alakultak ki az univerzum történetében. Mindenesetre az állandók csak a jelenlegi fizikai modellben, az általunk ismert és kezelt környezetben leírható jelenségekre vonatkoznak, így más fizikai modellekben az általunk ismert állandók is más értéket vehetnek fel.

A Pioneer-anomália
A Pioneer-10 űrszondát 1972-ben, testvérét, a Pioneer-11-et pedig egy évvel később lőtték fel Cape Canaveralból: a műholdak küldetésüknek megfelelően készítettek felvételeket és méréseket a Jupiterről (illetve a Pioneer-11 esetében a Szaturnuszról is). A szondákkal kapcsolatos egyik legizgalmasabb dolog mégsem az általuk készített felvételsorozat, hanem pályájuk: ugyanis már mindkét Pioneer a mélyűrben sodródik. A szondákról visszaverődő rádiójelek Doppler-jelenség miatti vöröseltolódásából a NASA folyamatosan nyomonkövette a szondák sebességét, a kutatók pedig mindkét jármű esetében minimális, (8.74 ± 1.33) × 10⁻¹⁰ m/s²  mértékű gyorsulást észleltek, mindez azonban az engedhető hibahatárnál jóval több, hiszen a szondák évi 400 kilométerrel csúsznak el eredeti pályájuktól.

Az biztos, hogy nem szoftverhiba, napszél vagy üzemanyagszivárgás okozta a problémát, egyes esetekben még az univerzumot alkotó "sötét anyag" is magyarázatként szerepelt elméletekben. Martin Nieto, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium munkatársa  szerint olyan űrszondát kellene fellőnie a NASA-nak, amivel szokatlan gravitációs hatásokat tudunk vizsgálni - egy szonda költsége körülbelül 300 és 50 millió dollár között mozoghat. Mások azzal érvelnek, hogy más űrszondák, például az Ulysses és a Galileo pályaadataiban is hasonló eltérések figyelhetőek meg, így még az is előfordulhat, hogy nem ismerjük jól a tömegvonzás szabályait és a Nap tömegvonzása is nagyobb a várt értéknél.

Mintha lecsapták volna a Naprendszer peremét
Naprendszerünk külső felén, a Plútón túl meglepő dolgok várnak minket. A Plútót övező, több száz kilométer átmérőjű jégtömbökből álló ún. Kuiper-övnek ugyanis meglepően éles külső pereme van - amit Kuiper-szirtnek is neveznek - ezen túl pedig a jeges testek száma drámaian csökken, ennek magyarázatát pedig még a mai napig nem találtuk meg.

© AP

A legvalószínűbb válasz egy tizedik, Föld vagy Mars méretű bolygót valószínűsít (ez az ún. X bolygó), amely az űr ezen zónáját - belelógva a Kuiper-övbe - szinte teljesen tisztára söpörhette, ugyanis már a Szaturnusz óta tudjuk, hogy ha egy kis objektumokból álló gyűrűnek éles pereme van, az egy nagyobb, külső objektum gravitációs hatásában keresendő. Számos bizonyíték gyűlt össze egy tizedik bolygóval kapcsolatban, a Kuiper-szirt jellegzetességeire pedig egyértelmű magyarázat lenne, de mindeddig  még senki sem látta, állítja például Alan Stern, a coloradói Southwest Research Institute csillagásza. Patryk Lykawka, a japán Kobe Egyetem csillagásza mindeközben úgy véli, ha egy bolygó "söprögető" távolságban lenne a Kuiper-szirthez, sokkal nagyobb zavart okozna az objektumok között, mint ami tapasztalható. Az egyik valószínű magyarázat szerint a Neptunusz tehet a Kuiper-szirt kialakulásáról, ugyanis vélhetően kilökte az X bolygót a Naprendszer külső részére, ahol az gravitációjával felkavarta a Kuiper-övet: az X bolygó pedig a Neptunusz hatására egy távoli pályára került. Minderről legkorábban hat év múlva tudunk új információkat szerezni: a NASA 2006-ban fellőtt New Horizons űrszondája ugyanis várhatóan 2015 júliusában ér el a Plútóhoz.

Élet a Marson?
Még most is tudomány és sci-fiben gyökerező remények között ingadozik a marsi élet esélye. A hetvenes években a Viking űrszondák leszállóegységei végeztek kísérletek a bolygó talajmintáival. Míg egy esetben sikerült bizonyítani élet jelenlétét (szén-14 izotópot tartalmazó tápanyagot kevertek össze a talajmintával, aminek hatására reakciók indultak be és szén-14-tartalmú gázok képződtek), három további műszer nem érzékelte élet jelenlétét, így gyakorlatilag hamis pozitív eredménnyel járultak a vizsgálatok. Az elmúlt évek vizsgálatai (az Odyssey, Opportunity, MRO vagy a Phoenix szondák révén) azonban mégis azt mutatják, hogy a Marson korábban beszélhettünk víz jelenlétéről, így a bolygó otthont adhatott az általunk is ismert életnek. A marsi élettevékenységet kutató következő űrszondát 2011 októbere és decembere között indítja útnak a NASA: a Mars Science Laboratory, másik nevén a Curiosity a bolygó klímáján és földrajzán kívül életjelenségeket keres majd.