Meghatározták a Naprendszer tömegközéppontját

A minden eddiginél pontosabb mérés révén új, egymást felzabáló fekete lyukakat remélnek találni a szakértők.

Meghatározták a Naprendszer tömegközéppontját

Bár a Naprendszer tömegének 99,8 százaléka a Napban összpontosul, a rendszer tömegközéppontja nem esik egybe a Nap geometriai közepével. Annak helyére ugyanis a tömeggel rendelkező bolygók is hatással vannak, elsősorban is a Jupiter, de a kisebb égitestek gravitációja sem elhanyagolható a kérdés szempontjából. És mivel a bolygók és más objektumok folyamatos mozgásban vannak, a rendszer közös tömegközéppontja is állandóan mozog.

A pont pontos pozíciójának felderítése tehát nem is annyira egyszerű feladat. Ehhez tudni kell, hogy az adott időpillanatban hol vannak a bolygók, ami önmagában roppant összetett probléma. Bár a planétákat meglátogató űrszondák jelentősen hozzájárultak a pályák pontosításához, ezek sok esetben még mindig nem elég pontosak egy ennyire részletes számításhoz. Arról nem is beszélve, hogy a pályák idővel változnak.

Ezen a ponton egy kisebb kitérőt kell tennünk annak felvázolásához, hogy miért is fontos, hogy tudjuk, hol van a Naprendszer tömegközéppontja. Amikor két szupernehéz fekete lyuk egymáshoz közel kering, gravitációs hullámokat keltenek a téridőben, amelyeket néhány éve észlelni is tudunk, amennyiben áthaladnak a földi detektorok hosszú karjain, és átmenetileg megváltoztatják ezek hosszát. A LIGO és a Virgo detektorok jelenleg elsősorban a rendkívül nehéz objektumok ütközésekor és az ezt közvetlenül megelőzően keltett hullámokat képesek észlelni, bár a fekete lyukak már évekkel az ütközés előtt is keltenek kisebb hullámokat.

Galéria megnyitása

Ezek észlelése azonban sokkal nehezebb, bár tudományosan nagyon hasznos lenne. A csillagászok ki is találtak egy jó módszert a probléma megoldására, úgynevezett ezredmásodperces pulzárok segítségével észlelnék az ilyen eseményeket. A pulzárok rendkívül gyorsan forgó, elképesztően erős mágneses térrel rendelkező neutroncsillagok, amelyek a világítótornyokhoz hasonlóan forgó energianyalábokkal bombázzák a kozmoszt. Ezek a nyalábok a külső megfigyelő számára periodikus villogásnak tűnnek. Az ezredmásodperces pulzárok másodpercenként több százszor villanak fel, és mivel ezt nagyon szabályosan teszik, remekül használhatók precíz időmérésre.

Amikor azonban gravitációs hullámok haladnak keresztül a nyalábokon, a pulzusok Földre való érkezésének ideje eltérhet a szokásostól. Vagyis a villanások időzítése szintén alkalmas arra, hogy általa gravitációs hullámokat észleljenek a szakértők. A hullámforrás meghatározásához és sok fekete lyuk észleléséhez ugyanakkor nagy számú pulzárra van szükség az ég minden irányában. A kutatók jelenleg nagyjából 100 ezredmásodperces pulzárt követnek figyelemmel, pontosan rögzítve ezek felvillanásait. Ebben az adathalmazban pedig ezek szerint új módon lehet többes fekete lyukakat keresgélni.

Van azonban egy aprócska probléma: mivel a Föld a Naprendszer mozgó tömegközéppontja körül kering, ez önmagában is módosítja a pulzusok beérkezési idejét. Bolygónk időnként egy kicsit közelebb van egy-egy pulzárhoz, máskor kicsit távolabb. Ahhoz, hogy a gravitációs hullámok hatásait észlelni lehessen a felvillanások révén, ki kell szűrni a Föld mozgásából adódó varianciákat. Ehhez viszont pontosan meg kell határozni a Föld helyzetét, amihez 100 méteres pontossággal tudni kell, hogy egy időpillanatban hol van a Naprendszer tömegközéppontja.

Mivel a többi bolygó pályájával kapcsolatos adataink ilyen pontosságot nem tesznek lehetővé, a kutatók ismét a pulzárokhoz fordultak, és azok felvillanásait statisztikai alapon kezdték vizsgálni. Végül összetett bayesiánus számításokkal sikerült minden korábbinál pontosabban modellezniük a tömegközéppont helyét és mozgását. És mivel erre a Jupiter van a legnagyobb hatással a Napon kívül, a következő években a Juno űrszonda méréseinek köszönhetően még pontosabbá válhat a modell.

Hogy a tömegközéppont helyének ismeretében mikor sikerült gravitációs hullámokat észlelni, az egyelőre kérdés. Első körben valószínűleg a vonatkozó háttérzajt, az adott időpillanatban észlelhető gravitációs hullámok összességét fogják meghatározni, aminek szintén érdekes hozadékai lehetnek. Idővel pedig remélhetőleg konkrét fekete lyuk kettősöket is sikerülhet azonosítani a pulzárokból álló kozmikus detektorhálózattal.

Neked ajánljuk

Kiemelt
-{{ product.discountDiff|formatPriceWithCode }}
{{ discountPercent(product) }}
Új
Teszteltük
{{ product.commentCount }}
{{ voucherAdditionalProduct.originalPrice|formatPrice }} Ft
Ajándékutalvány
0% THM
{{ product.displayName }}
nem elérhető
{{ product.originalPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.displayName }}

Tesztek

{{ i }}
{{ totalTranslation }}
Sorrend

Szólj hozzá!

A komment írásához előbb jelentkezz be!
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mondd el, mit gondolsz a cikkről.

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap