Élet és Tudomány, 1987. július-december (42. évfolyam, 27-52. szám)

1987-10-09 / 41. szám

köd is. Tejútrendszerünk alakja leg­inkább a lencsére hasonlít; benne mintegy százmilliárdnyi csillag ta­lálható. E lencse átmérője jó 100 000 fényév, a vastagsága ennek nagyjában a tizedrésze. Napunk a Tejútrendszer peremvidékén, a kö­zépponttól a peremig vezető útnak mintegy a kétharmadánál helyezke­dik el. Tejútrendszerünknek két spirál­karja van. Ma már azt is tudjuk, hogy az egész Tejútrendszer lassan forog a tengelye körül. Például a Nap körülbelül 250 millió év alatt tesz meg egy fordulatot. A belsőbb csillagoknak ehhez kevesebb, a kül­sőbbeknek pedig több időre van szükségük. De mi tartja együtt a spirálkarok­ban a csillagokat? — Feleletünk alighanem meglepő lesz: semmi! A karok mintegy spirálszerűen görbült küllőkiként forognak körbe, közben azonban bennük maguk az egyes csillagok folyamatosan cserélődnek: a középponttól távolabb levő csilla­gok elmaradnak a karoktól, a kö­zéppont közelében levők ellenben időről időre utolérik a spirálkaro­kat, majd túlhaladnak rajtuk. Van azonban egy olyan tartomány — ez az úgynevezett korotációs kör —, ahol a csillagok sebessége megegye­zik a karokéval: az ebben levő csil­lagok mindig a spirálkarokban ma­radnak. Napunk és bolygórendszere e ko­rotációs körnek a közelében kelet­kezett. Ez pedig — mint láttuk — minden, a Tejútrendszerhez hasonló csillagrendszerben egyedülálló, te­hát különleges, kiemelkedő hely: olyan övezet, amely a csillagrend­szer spirálkarjaival együtt — szink­ronban — forog. Ezért a csillagok keletkezésének a feltételei is kü­lönlegesek ebben az övezetben. A spirálkarokban — hiszen épp ezért látjuk őket! — a csillagok sű­rűsége nagyobb, mint a Tejútrend­szer más vidékein. De szóltunk már arról is, hogy e karok népessége ál­landóan változik: semmiféle „erő” sem tartja össze az itt levő csilla­gokat. Ilyenformán pedig a nagyobb sűrűségnek csak egyetlen oka lehet: a spirálkarokban gyakrabban, na­gyobb számban keletkeznek csilla­gok, mint a köztük levő térrészben! Véletlen egybeesés? Naprendszerünk pályája meglehe­tősen közel van a Tejútrendszer ko­rotációs köréhez. A Nap és bolygó­­rendszere a keletkezése idején pe­dig éppen az egyik spirálkarban tartózkodott. S mivel a Nap, a Föld és az értelmes élet éppen ilyen kü­lönleges körülmények között jött létre, reménykedhetünk abban, hogy mind a mi Tejútrendszerünk­ben, mind más galaktikákban is éppen a korotációs körök azok a helyek, amelyeknek a közelében a hozzánk hasonló lényeket keresnünk kell! Persze az egybeesés lehet vé­letlen is. De ha nem az, akkor új lehetőség kínálkozik a Földön kívüli civilizációk keresésére. Ezek az eszmék nyertek teret L. M. Muhin, L. Sz. Marocsnyik szov­jet, és Balázs Béla magyar csilla­gászok munkáiban, ők a Földön kí­vüli élet kutatását csillagászati szempontból igyekezték megalapoz­ni, s így ötlöttek a szemükbe a Nap­rendszer létezésének különleges kö­rülményei a Tejútrendszerben. A csillagok csillagközi gázból kép­ződnek. Ez a gáz, miközben együtt forog a galaktika korongjával, befo­lyik a spirálkarokba, amelyeknek a szögsebessége mindenütt — a koro­tációs kört kivéve — különbözik a differenciáltan forgó korong szög­­sebességétől. A spirálkarok gravitá­ciós mezejében a csillagközi gáz fel­gyorsul. Fellép az a jelenség, amit galaktikus ütközési (illetőleg lökés-) hullámnak neveznek: a karok belső szélén az összenyomott gázból spi­rális réteg képződik — ebben szü­letnek a csillagok. Minél nagyobb a csillagközi gáz és a spirálkarok vi­szonylagos sebessége, annál erősebb a galaktikus­­lökéshullám, annál erősebben nyomódik össze a gáz. És minél erősebben van összenyom­va a gáz, annál erőteljesebben fo­lyik benne a csillagképződés. A korotációs övezetben viszont — amely valójában egy keskeny gyű­rű, egy tórusz, amelynek a vastag­sága mintegy 250 parszeka, s kö­zépvonala a korotációs kör — a spi­rálkarok majdnem szinkronban fo­rognak a csillagközi gázzal, viszony­lagos elmozdulás alig van, így lö­késhullám sem képződik. Épp ezért a csillagok keletkezése itt ritkáb­ban következik be, mint a korotá­ciós övezeten kívül. Az élet keletkezésének és fejlődé­sének csillagászati feltételei a koro­tációs övezetben (tehát nem m­agán a körön, hanem annak említett kör­nyezetében!) a legkedvezőbbek. Pró­báljuk meg végiggondolni, hogy miért ésszerű ez a föltevés! Már szóltunk arról, hogy maguk a spirálkarok mintegy a csillagok „szülőotthonai”: ott keletkeznek a csillagok, s a sűrűségük is jóval na­gyobb a karokban, mint a köztük levő térrészben. Ebből következik, hogy a spirálkarokban a csillagok egymástól valló távolsága kisebb, a szupernóva-robbanások pedig sok­kal gyakoribbak, mint a karok kö­zötti térrészben. Egy közeli szuper­nóva felrobbanása elpusztíthatja a fejlődő életet. Egy olyan csillag esetleges bolygóin tehát, amely ép­pen a korotációs körön mozog egy karban, nincsenek meg az élet za­vartalan fejlődésének feltételei. Ugyanezt mondhatjuk a csillagrend­szer középpontjához nagyon közel keringő csillagokról is: ezek túlsá­gosan gyakran kerülnek be a spi­rálkarokba, s ugyanúgy ki vannak téve a szupernóva-robbanások gyak­ran ismétlődő pusztító hatásának. Vegyünk most szemügyre egy olyan csillagot, amely a középpont­tól nagyon távol kering. Ez nagyon ritkán jut be a spirálkarokba, tehát ritkán éri pusztító hatás. Ez egy­részt kedvező, másrészt mégis ked­vezőtlen reá nézve. Tudjuk ugyanis, hogy a nehezebb, magasabb rend­számú elemek csakis szupernóva­­robbanásokban keletkezhetnek. Az élő anyag szerveződésében pedig ilyenekre is szükség van: a kelet­kező bolygórendszernek tehát át kell haladnia egy olyan övezeten, ahol ezekre a nehezebb elemekre szert tehet. A nagyon távol kerin­gő csillagokkal ez ritkán történik meg. Galaktikus életövek A legbiztatóbb lehetőség ezek után az „arany középút”. A korotá­ciós övezet csillagai megfelelő gya­korisággal jutnak be a spirálkarok­ba ahhoz, hogy ott a csillagok és a bolygórendszerek kialakulásához szükséges ösztönző lökéshullámokat és a nagyobb rendszámú szennyező elemeket megkapják, másrészt ele­gendően hosszú időt töltenek el a karok között ahhoz, hogy eközben bolygóikon az élet zavartalanul fej­lődhessen. Mindez megengedi azt a fölte­vést, hogy az élet­formái és a miénkhez hasonló típusú civilizá­ciók csak az úgynevezett galaktikus „életévek”-ben — a korotációs kör­gyűrűkben — keletkezhetnek. Per­sze ma még mindez csak munkahi­potézis. A Nap bolygórendszerével együtt jelenleg a Perseus és a Nyi­las spirálkarjai között helyezkedik el, s lassan halad a Perseus karja felé. Különösen fontos, hogy a Nap­rendszer eddigi élettartama (4,6 X 109 év) nagyságrendjében megegye­zik azzal az idővel, amelyet a két spirálkar közötti térségben tölt el (7,8X­ 109 év). A galaktikus ütközési hullámban azonban új csillagok szü­letése kezdődik, olyanoké is, ame­lyek hasonlítanak a Napra, meg nagy tömegű II. típusú szupernóvá­ké is. Az ezek felrobbanása közben keletkező kemény sugárzás elpusz­títhatja civilizációnkat, miközben Naprendszerünk bekerül majd a Perseus spirálkarjába. Úgy látszik, hogy ez a sors vár a korotációs körgyűrűben keletkező más civilizációkra is. Ezért a hoz­zánk hasonló civilizációk teljes élet­tartama az az időtartam lehet, amely alatt azok az egyik spirálkar­tól eljutnak a másikig. Eközben föl kell tennünk, hogy vannak olyan civilizációk, amely még nem jutot­tak el a mi fejlődésünk fokára, s olyanok is, amelyek már túljutottak rajta. Felhasználva néhány csilla­gászati adatot, így megbecsülhetjük azt az időt, amely a mi civilizá­ciónknak még hátravan valószínű elpusztulásáig. Ez ugyan évmilliárdokban mérhe­tő, mégsincs ok a derűlátásra. Hi­szen nagyon nehéz előrejelzést ké­szíteni az emberiség jövőjéről, amely egyrészt megsemmisítheti sa­ját magát egy globális háború tü­­zében, másrészt még feltalálhat va­lami hatékony védekezőeszközt a természetes eredetű, de pusztító su­gárzás ellen... Tamara Breusz (A SZUTA Űrkutatási Intézete)

Next