Magyar kutatás magyarázhatja a rejtélyes csillagközi aszteroida formáját

Amikor megláttam, rögtön eszembe jutott a nyolc évvel ezelőtti kutatásunk.

– mondja Domokos Gábor, amikor az Oumuamua kisbolygóról kezdünk beszélgetni. Az októberben felfedezett aszteroida hawaii nevet kapott a Nemzetközi Csillagászati Unió által adott unalmas 1I/2017 U1 helyett: az Oumuamua jelentése „messziről érkező első üzenet”, és ez elég jól leírja az objektumot. A kisbolygó ugyanis az első ismert aszteroida, ami a csillagközi térből érkezett naprendszerünkbe – a csillagászok szerint évente akad egy-két ilyen, de eddig egyet sem sikerült megfigyelni. Az Oumuamua az első, amit követhetünk, hála a Hawaii Csillagászati Intézet Egyetemén dolgozó csillagászoknak és a Mauin lévő Pan-STARRS távcsőnek – de a távoli üzenet nem marad sokáig velünk: valamikor 2020-ban elhagyja a Naprendszert.

Domokos az MTA-BME Morfodinamika Kutatócsoport vezetője, és őt leginkább az aszteroida formája hozta lázba. Az Oumuamua nagyjából 400 × 40 méteres, vagyis leginkább egy elnyújtott szivarra emlékeztet. A hossz és a vastagság aránya 10:1, a Naprendszerben pedig 3:1 arányúnál nyúlánkabb sziklákat nemigen találni. Természetesen rögtön meglódult sokak fantáziája, de akik óriási űrhajót vizionáltak, csalódniuk kellett: az Európai Űrügynökség csütörtökön jelentette be, hogy minden vizsgálatuk és kozmikus hallgatózásuk ellenére az Oumuamua nem tűnik többnek űrbéli sziklánál vagy fémnél. Hogy mitől ilyen az alakja, az persze továbbra is kérdés.

Domokos úgy gondolja, tud egy lehetséges választ, és ezt a napokban ki is fejtette az Amerikai Csillagászati Társaság lapjában. A professzor régóta kutatja földi és űrbéli kavicsok, kövek formáját, nevét 2007-ben sokan megismerhették, amikor kollégájával, Várkonyi Péterrel egy régi sejtést igazolva felfedezte a Gömböcöt (egy homogén kejlfeljancsit, aminek csupán egyetlen stabil és egyetlen instabil egyensúlyi helyzete van).  A 2009-es kutatás , amit Domokos említ, már kifejezetten az aszteroidák formáját és kopását elemezte. Ezt a professzor és Várkonyi mellett Sipos András Árpád és Szabó M. Gyula, az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium igazgatója jegyzi, és az Astrophysical Journalben jelent meg.

A tanulmány lényegében igazolta azoknak a parányi, de nagy tömegben előforduló becsapódásoknak az alakformáló erejét, amikkel egy aszteroida találkozik az útja során. A folyóparti kavicsokon szép gömbölyded formákat látunk, de az űrbéli sziklák sokkal szabálytalanabbak, krumpliszerűbbek. Domokosék kutatásai szerint azért, mert a sok mikrometeor, ami egy kisbolygónak ütközik, nem lecsiszolja, hanem éppen hogy felnagyítja az aszteroidák tökéletlenségeit, és előbb-utóbb kialakul egy vagy több él. Domokosék készítettek egy átlagoló kopási modellt, ami azon a feltételezésen alapult, hogy az aszteroidákat folyamatosan bombázó, nagy sebességű mikrometeorok véletlenszerű irányúak, vagyis bármelyik irányból ugyanolyan valószínűséggel érkezhetnek. A modell éppen olyan, nagy és viszonylag lapos területekkel, határozott élekkel rendelkező, krumpliszerű objektumokat adott ki, mint amilyen aszteroidákat látunk – legalábbis a Naprendszerben.

A magyar kutatók nyolc éve azt is megnézték, mit jósol a modell az aszteroidák további kopására, és elnyújtott formákat kaptak. Ezért csapott a homlokára Domokos, amikor meglátta az Oumuamuáról készült fantáziarajzot. „Annak idején ezt nem írtuk le, de

ha még tovább megyünk a modellel, konkrétan ceruzaformát kapunk, éppen olyasmit, mint az Oumuamua alakja

– fogalmaz a professzor. „Az aszteroidáknak a Naprendszerben nincs elég idejük, hogy ilyenné kopjanak, mert előbb-utóbb egy nagyobb testtel ütköznek és eltörnek. A csillagközi tér viszont ritkább, kevesebb végzetes dolog akad egy ottani kisbolygó útjába, miközben mikroütközések folyamatosan érik.” A most megjelent tanulmány (aminek szerzői Domokos mellett ezúttal is Várkonyi, Sipos és Szabó) tehát azt állítja, hogy az Oumuamua több százmillió éves utazása alatt egyszerűen ilyen szivarformára kopott a sok milliárd apró ütközéstől, ami a felszínét érte. „Jelenleg még nem tudjuk, hogy az égitest miből van, honnan származik, milyen útvonalat járt be, így a részletes forgatókönyvet nem lehet rekonstruálni. Az biztos, hogy apró részecskék becsapódásának hatására, a szülő naprendszerben és út közben is koptató hatás érte az égitestet. Ha eleve feltételezzük, hogy ez a kopás jelentős volt, akkor nagyon sokféle induló alakból szükségképpen a megfigyelt forma alakul ki” – magyarázza Szabó a tanulmány sajtóközleményében. Domokosék úgy vélik, az is a sok kopást támasztja alá, hogy a csillagközi aszteroidán nincs porréteg, anyaga feltehetően nagy sűrűségű szikla vagy fém.

Persze ez nem olyan izgalmas magyarázat, mint a szivar alakúra épített űrhajó, de aki nagyon akar, még hihet a földönkívüli transzportban. A tanulmány ugyanis azzal zárul, hogy az Oumuamua alakjának rejtélye nem tekinthető megoldottnak, a pontos válaszhoz további kutatások szükségesek.  „Nem láttuk, nem fogtuk meg az aszteroidát, de van egy egyenlet, ami azt mondja, mindegy, hogy kezdetben milyen formájú volt a kisbolygó, ha eleget kopik űrbéli körülmények között, ceruza alakú lesz” – magyarázza Domokos. „Mivel nagyon messze van és gyorsan halad, valószínűleg sosem tudjuk teljesen bizonyosan megmondani, miért olyan az Oumuamua, amilyen. Ilyenkor világnézeti kérdések is beleszólnak, és hozzám a geometria közelebb áll, mint a science fiction.”

Borítókép: az Oumuamua a NASA fantáziarajzán.