Élet és Tudomány, 1994. január-június (49. évfolyam, 1-25. szám)
1994-01-07 / 1. szám
a tudomány világa ÚJABB NEUTRÍNÓKÍSÉRLET? A csillagok energiatermelésének elméleti modelljeit legközvetlenebbül saját Napunkon tanulmányozhatják a kutatók. Erre eddig is felhasználták a Napból a Földre érkező neutrínókat, ebből adódott az évtizedek óta megoldatlan „Nap-neutrínórejtély”, amelynek lényege az, hogy jóval kevesebb neutrínó érkezik a Földre, mint az elméletileg számított érték. John Baccall amerikai asztrofizikus (Princeton, New Jersey), aki 30 évvel ezelőtt elsőként vetette fel, hogy a Nap működésének modelljét a Földre érkező neutrínók fluxusának mérésével lehetne ellenőrizni, most egy újabb neutrínókísérlet ötletével állt elő. Az új neutrínó-teszt azokat a neutrínókat „fogná meg”, amelyek a Napban végbemenő egyik speciális magreakcióból származnak: e folyamat során a berillium-7 egy elektron befogásával lítium-7-té alakul, s a folyamat során egy neutrínó is keletkezik. Laboratóriumi körülmények között a keletkező neutrínó energiája 861,84 keV (kiloelektronvolt). Bahcall számításai szerint azonban a Nap belsejében A világegyetem távoli részének látványát sokkal erősebben torzítja a gravitációslencse-hatás, mint ahogy azt eddig gondoltuk. A Washington Egyetem két csillagásza, Liliya Rodrigues-Williams és Carig J. Hogan a 18,5 magnitúdónál fényesebb, 1,4 és 2,2 közötti vöröseltolódású kvazárok eloszlását tanulmányozva jutott erre a feltevésre. A kutatók megállapították, hogy ha az előtérben egy átlagosan 0,2 vöröseltolódású galaxishalmaz helyezkedik el, akkor ennek gravitációslencse-hatása figyelemre méltóan, mintegy 70 százalékkal megnöveli a környéken látható kvazárok számát. Végeredményben a galaxishalmaz óriás nagyítólencseként működve felerősíti a távolabbi térrészek képét. A korábbi becslések szerint a gravitációslencse-hatás csupán 1-2 százalékkal növelte meg a megfigyelhető kvazárok számát. Az új felfedezés viszont arra enged következtetni, hogy a galaxishalmazok a korábban uralkodó körülmények között a keletkező neutrínók energiája ennél valamivel nagyobb, 862,27 keV lenne. Ez a folyamat a Nap belső magjában, a Nap teljes tömegének mintegy négy százalékát kitevő részében megy csak végbe, legalábbis ha helyes a Nap működésének jelenleg elfogadott standard modellje. Ezért az ebből származó neutrínók megfigyelése újabb adalékkal szolgálhat a kutatók számára. Baccall szerint a Nap neutrínósugárzásának ezen újabb „vonala” kísérletileg megfigyelhető. Erre alkalmas lehet például egy olyan kísérlet, amely a Napban feltételezett reakciónak a „fordítottja”: a Napból érkező neutrínókat lítium-7 atommagok fogják be, s e reakcióban berillium-7 és egy elektron keletkezik. A folyamatban keletkező elektron energiája viszonylag egyszerűen mérhető, s ez egyúttal lehetővé teszi a folyamatot kiváltó neutrínó energiájának a meghatározását is, így Bahcall szerint a Nap működésének egy újabb ellenőrzési lehetősége kerülhet a kutatók kezébe. (New Scientist) feltételezettnél sokkal több sötét anyagot tartalmaznak. A megfigyelt mértékű gravitációslencse-hatás elfogadható, ha a világegyetem átlagsűrűsége pontosan egyenlő a kritikus sűrűséggel (azaz megfelel a sík szerkezet által megköveteltnek), ha a lencsehatást elsősorban nagyjából 30 millió fényév átmérőjű tömegkoncentrációk hozzák létre, valamint ha sokkal több halvány kvazár létezik, mint ahány fényes. A vizsgálatot most a kutatók az égbolt egyre nagyobb területeire terjesztik ki. Az új felfedezés látszólag alátámasztja Halton C. Arp évekkel korábban tett megállapítását, mely szerint a nagy vöröseltolódású kvazárok a sokkal kisebb vöröseltolódású galaxishalmazok körül látszanak csoportosulni. Valójában azonban az érv csalóka, hiszen kiderült, hogy az Arp által megfigyelt csoportosulás nem valóságos jelenség, csak a gravitációslencse-hatás következménye. (Sky and Telescope) KETTŐS FEKETE LYUK A csillagászok régóta tudják, hogy egyes égitestek imbolygó mozgásából arra lehet következtetni, hogy láthatatlan kísérőjük van. Nico Roos és munkatársai a Leideni Obszervatóriumban (Hollandia) úgy vélik, hogy a Sárkány csillagképben az 1928 + 738 jelű kvazár rádiósugárzó nyúlványában megfigyelhető hullámzás a kvazár magjában található kettős fekete lyuk okozta precesszióval (pályaelmozdulással) magyarázható. A csillagászok szerint a hullámzás amplitúdójából és periódusából azaz lehet következtetni, hogy a két fekete lyuk 2,9 éves periódussal kering egymás körül. A számítások szerint a kettős rendszer tömege legalább 100 milliószorosa a Napénak. A kettős fekete lyukak létezésének gondolata már több mint egy évtizede felmerült, az 1928 + 738 kvazár megfigyelése azonban az eddigi legmeggyőzőbb bizonyítékot szolgáltatja a létezésükre. Roos kutatócsoportja szerint a kettős fekete lyuk akkor keletkezett, amikor két olyan galaxis ütközött össze egymással, amelyek mindegyikének magjában nagy tömegű fekete lyuk volt. A kutatók feltételezik, hogy rendkívül gyors pályamenti mozgás miatt a rendszer gravitációs hullámok formájában számottevő mennyiségű energiát veszít, ezért a két fekete lyuk fokozatosan egyre közelebb kerül egymáshoz, míg végül egyesülnek. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a kettős fekete lyukak csak viszonylag rövid ideig létezhetnek. (Sky and Telescope) KŐKORSZAKI RÁGÓ Svéd kutatók egy kőkorszakbeli kunyhó maradványai között kilencezer évvel ezelőtti „rágógumi” maradványaira bukkantak: egy korabeli építmény tetőterében egy nyírfagyanta darabkán jól kivehető egy korabeli tinédzser harapásának a nyoma. A „rágógumi”-darabka minden bizonnyal fogápolásra szolgált. A nyírfagyanta egyik hatóanyagát még napjainkban is előszeretettel alkalmazzák különféle fogkrémekben. (Bild der Wissenschaft ) FELNAGYÍTOTT KVAZÁROK 28/ÉT 1994/1 külföldön