Csillagászati riasztócsengők – az Egyesült Államok után Magyarországról fedezik fel a legtöbb kisbolygót
Sárneczky Krisztián, a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóintézet Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének kutatási koordinátora, a Piszkéstetői Obszervatórium vezetője a földközeli objektumok egyik legelkötelezettebb vadásza a világon. Eddigi pályafutása során már több mint ötezer kisbolygót fedezett fel, amelyek között voltak a Földbe csapódók is – szerencsére ezek csupán néhány méteresek voltak, így nem okoztak gondot. A kutató emellett már három üstököst is felfedezett, amelyek egészen ritkák, így jóval nagyobb dicsőségnek számít a megtalálásuk a csillagászatban.
Amikor megbeszéltük az interjút, azt mondta, hogy 11 óra előtt nem alkalmas, mert délelőtt – „mint minden észlelő csillagász” – alszik. Hogyan tudja összeegyeztetni ezt a munkát a mindennapi élettel?
– Ha derült az idő, akkor valóban pirkadatig dolgozom. Ez mostanában hajnali öt órát jelent, ám decembertől hat óráig is lehet észlelni. De vannak más szakmák is, amelyekben az emberek mindig éjszaka dolgoznak, szóval ez nem olyan nagy különlegesség. Nem kell személyesen ott lennem Piszkéstetőn a teleszkópnál: otthonról, interneten keresztül is vezérelhetem a távcsövet. Bár vannak jelen lévő kollégák is, akik segítenek elhárítani az esetleges technikai problémákat.
Az észlelés a modern csillagászatban mennyire szemmel történik? Mennyire komputerizált a művelet? Nem lenne képes a teljes munkafolyamatot egy szoftver elvégezni?
– A képkészítés, illetve a távcső vezérlése automatizált. Tehát én meghatározom, hogy a teleszkóp az égbolt mely részéről készítsen fotókat, és azok milyen beállítással készüljenek, majd a gép végrehajtja az utasításokat. Ám az elkészült fotók átvizsgálása, értékelése még mindig jórészt szabad szemmel történik. Természetesen ezt is segítik a szoftverek, hiszen egyetlen éjszaka alatt is rengeteg kép készül. Ezek a szoftverek mozgó objektumokat keresnek, ugyanis ez alapján lehet felismerni a csillagok előterében a kisbolygókat és az üstökösöket.
Az elkészült fotók átvizsgálása, értékelése még mindig jórészt szabad szemmel történik.
Ezek a programok azonban nem tökéletesek, így legfeljebb csak ajánlásokat adhatnak a csillagásznak. Sok jelöltet kidobnak, amiről a csillagásznak kell eldöntenie, hogy valóban érdekesek-e.
Tízméteres szikla egymillió kilométerről
Milyen gyakran észlel új kisbolygót? Mennyire számít ez ritkaságnak?
– A szoftver gyakran talál elmozduló objektumokat, ezek azonban rendszerint ismert kisbolygók. Ugyanakkor az ismeretlenek felfedezése sem ritka, szinte minden éjjel találok legalább egy újat. Tavaly összesen 140 éjszakán észleltem, és nagyjából 90 új kisbolygót fedeztem fel. Persze ez a 140 éjszaka nem sokat mond, mert van, hogy egész éjszaka csak egy-két órára derül ki az ég, amikor dolgozni tudok, de a derült téli éjszakákon akár tizenkét órán keresztül folyamatosan is lehet észlelni. Körülbelül félpercenként készül egy kép az égbolt egy meghatározott részéről. Ki lehet számolni, hogy egyetlen éjszaka akár ezer fotó is készülhet, és ezeket kell átnézni, kiértékelni. Ahogy halad lépésről lépésre a teleszkóp, ezek a fotók szépen lefedik, szinte kicsempézik az égbolt egy területét. Természetesen vannak olyan régiók, ahol nagyobb eséllyel várhatunk új objektumokat, ezekre jobban koncentrálunk, és egy adott területet akár naponta érdemes újra és újra átnézni, mert ezek a földközeli kisbolygók sokszor egyik napról a másikra tűnnek elő a semmiből.
A „földközeli” jelző sokak számára megtévesztő, sőt akár rémisztő is lehet. Milyen távolságokról van ebben az esetben szó?
– Az általam talált objektumok jellemzően néhány millió kilométeres távolságban vannak. Én a néhány 100 ezertől néhány millió kilométeres távolságig terjedő tartományt monitorozom. Ez a Föld–Hold-távolság öt-tízszerese. Ilyen távolságból a piszkéstetői teleszkóppal már meglátok egy 10-20 méteres sziklát is. Ugyanakkor vannak olyan objektumok is, amelyeket csak jóval közelebbről látunk meg. Eddig három, Földbe csapódó kisbolygót fedeztem fel, amelyek már jóval közelebb voltak a Holdnál, amikor észrevettem őket.
Mennyire ismerjük az eget? Hány földközeli kisbolygót ismerünk, és meg lehet-e becsülni, hogy ehhez képest hány lehet összesen?
– Azt mondhatjuk, hogy az egy kilométernél nagyobbakat valószínűleg mind ismerjük, ezekből nagyjából ezer darab van. Ezt abból lehet tudni, hogy manapság már csak nagyon ritkán találnak újabbakat. Az amerikai kongresszus azzal bízta meg a NASA-t, hogy a 2020-as évtized végére derítse fel az összes, 140 méternél nagyobb földközeli kisbolygót is, de az már most látszik, hogy ez nem fog sikerülni. Jelenleg nagyjából tízezer 140–1000 méter közötti aszteroidáról tudunk, és még 5-10 ezer lehet belőlük. Ahogy méretben haladunk lefelé, úgy nő az aszteroidák száma. Ha a légkörben felrobban egy 15-20 méteres szikla, már az is jó nagy „ramazurit” képes okozni, és ezek száma milliós nagyságrendű is lehet, a döntő részük pedig ismeretlen. A néhány méteresekből pedig 100 millió is lehet, de ezek már tényleg ártalmatlanok, még ha be is csapódnak, csupán szép hullócsillag-jelenséget okoznak. Ám a háborús övezetekben még ezek a kis becsapódások okozta hangrobbanások és fényjelenségek is félreértésekre adhatnak okot. Én az első becsapódó kisbolygómat 2022 márciusában, néhány héttel az ukrajnai háború kitörése után találtam. Ez az aszteroida Izlandnál csapódott be. Tudható, hogy egyes országok akcióterveket dolgoztak ki a becsapódások esetére, és az új felfedezésekről először a hadsereg értesül.
Az egy kilométernél nagyobb földközeli kisbolygót valószínűleg mind ismerjük.
A néhány méteres aszteroidák mennyire veszélyesek valójában? Kell-e őket figyelni?
– A 2013-as cseljabinszki eseményt egy 17 méteres meteor okozta. Húsz kilométeres magasságban felrobbant a nagy nyomásterheléstől, és feldarabolódott. A robbanás éppen egy város fölött történt. Bár maga a lehulló meteorit teljesen ártalmatlan volt, a robbanás nyomáshulláma ablakok tízezreit törte be. Az üvegesek nagyon jól jártak – az orvosok már kevésbé, mert rengeteg embert kellett ellátniuk, akiket összevágtak az üvegcserepek. Tehát egy tíz-húsz méteres égitest még nem fog kipusztítani egy várost, de tömeges sérüléseket okozhat, ez pedig indokolttá teszi, hogy figyeljük őket.
Felfényesedés
A becsapódásokat mennyire lehet nyomon követni? Elképzelhető-e, hogy a Föld egy lakatlan területén lezuhan egy aszteroida, és fogalmunk sincs róla?
– Valóban, a Föld felszínének csupán egy-másfél százaléka lakott. Vagyis statisztikai alapon száz becsapódásból csak egy történik lakott terület felett. A földfigyelő műholdak, amelyeket eredetileg az atomrobbanások vagy a légköri jelenségek megfigyelésére terveztek, ma már gyakorlatilag a bolygó felszínének egészét látják. A meteorok rendszerint több tíz kilométer magasan robbannak fel, ahol mindig derült az ég, így a felhők sem zavarják a megfigyelést. Tehát kijelenthető, hogy a becsapódást, bárhol is történjen, legalább egy műhold detektálni fogja. A cseljabinszki becsapódás az utóbbi 30-40 év legnagyobbja volt, nemcsak lakott terület felett, hanem az egész Földön. Ebből is látható, hogy bár kevés a lakott terület, de nem elképzelhetetlen, hogy éppen a legnagyobb becsapódások történnek ezekben a régiókban. Cseljabinszk felett a becslések szerint 600 kilotonnás robbanás történt, de 3-4 kilotonnás robbanások szinte minden évben vannak, az elmúlt évtizedekben nagyjából ezret detektáltak a műholdak.
A becsapódást, bárhol is történjen, legalább egy műhold detektálni fogja.
A cseljabinszki meteor teljesen meglepetésszerűen érte a csillagászokat is?
– Igen, azt nem láttuk előre. A mérete alapján már napokkal korábban fel kellett volna fedezni, csakhogy a Nap irányából jött, és az holt terület a számunkra, hiszen semmi sem fényesebb a Nap előterében, mint maga a Nap, így abba az irányba jószerével vakok vagyunk. Vannak ötletek arra, hogy hogyan lehetne detektálni a Nap felől érkező aszteroidákat is. Például, ha egy szondával a Föld elé repülünk, akkor elvileg be tudnánk nézni a Föld és a Nap közé. De ez csak a jövő zenéje.
A hírekbe rendszerint az űrtávcsövekkel készített fotók kerülnek be. Ezek mellett mekkora a létjogosultságuk a földi távcsöveknek?
– A földi teleszkópok sokkal nagyobb szeletet látnak az égből. Ezt nem érzékeljük, amikor a James Webb vagy a Hubble gyönyörű fotóit látjuk, de ezek az űrtávcsövek csak egy szűk térségről tudnak felvételeket készíteni. A földi teleszkópok érzékenysége nem olyan nagy, vagyis csak a jóval fényesebb objektumokat érzékelik, viszont a látóterük jóval nagyobb. Általánosan igaz az összefüggés, hogy minél nagyobb a távcső, annál halványabb objektumokat tud lefényképezni, de annál kisebb a látótere is. Ám erre az érzékenységre nekem nincs szükségem, mert én földközeli kisbolygókat keresek, amelyek viszonylag fényesek. A kisebb távcsövekkel egyszerre nagyobb területet tudunk átvizsgálni, ráadásul – és ez hatalmas különbség – mi sokkal olcsóbbak vagyunk. Az űrtávcsövek, de a legnagyobb földi távcsövek is több milliárd dollárba kerülnek, és az üzemeltetési költségük összemérhető az építési költségükkel. Ehhez képest a mi teleszkópunk miatt nem kell az űrbe menni, az üzemeltetési költsége pedig nagyjából annyi, amennyi áramot fogyaszt. Egy űrtávcsővel sohasem lehetne ilyen nagy léptékben monitorozni és végigszkennelni az eget.
Piszkéstetőn csak földközeli kisbolygókat figyelnek?
– Vannak kollégáink, akik egy másik piszkéstetői teleszkóppal fiatal csillagokat monitoroznak, vagy szupernóvákat, távoli galaxisokat kutatnak. A hosszú távú monitorozást sem lehet űrtávcsövekkel megvalósítani, ugyanis nem ritkán évekig-évtizedekig nem történik egy-egy csillaggal semmi, aztán egyszer csak felfényesedik vagy elhalványodik. Ilyen megfigyelésekre képtelenség lenne megszerezni egy űrtávcső gépidejét. A világ legnagyobb teleszkópjai kizárólag olyan objektumokat figyelnek, amelyekről tudható, hogy bármikor történhet velük valami. Mi afféle riasztócsengők vagyunk: az olcsóságunk okán megtehetjük, hogy eseménytelenül figyelünk valamit évekig, majd ha „fennforgás” van, riasztjuk a kollégákat, és akkor a nagy távcsövek is ráfordulnak az eseményre.
Csillagászként nem frusztráló, hogy az ember akár évekig néz egy égitestet, és az nem csinál semmit, és könnyen lehet, hogy csak a következő generáció aratja majd le a babérokat?
– Természetesen a kutatók nem egyetlen égitestet monitoroznak, hanem több százat, így valamelyiknél rendszeresen megfigyelhetnek valamilyen változást. De kétségtelen, hogy a csillagászat ilyen szempontból türelemjáték. A legtöbb területen lassan és ritkán történnek az események, bár épp az én területem, a földközeli kisbolygók azok, ahol ehhez képest pillanatok alatt megváltozhat minden, és szinte minden napra jut felfedezés.
Mi afféle riasztócsengők vagyunk: az olcsóságunk okán megtehetjük, hogy eseménytelenül figyelünk valamit évekig, majd ha „fennforgás” van, riasztjuk a kollégákat.
Presztízsüstökösök
Amikor felfedez egy ismeretlen objektumot, rögtön meg is határozza a pályáját?
– Hivatalosan nem, én kimérem a koordinátákat, és azokat azonnal továbbítom egy nemzetközi gyűjtőközpontba, amelyet a Nemzetközi Csillagászati Unió (International Astronomical Union; IAU – a szerk.) üzemeltet. Innen értesül róla a NASA és az ESA (European Space Agency; Európai Űrügynökség – a szerk.) előrejelző rendszere, amelynek a szakemberei elvégzik a pályaszámításokat. Én arra törekszem, hogy tíz percen belül megnézzek minden felvételt, és ha találok rajtuk valamit, akkor azonnal leállítom az előre beállított felvételsorozat futását, és visszatérek az adott területre, hogy követni tudjam a felfedezett égitestet. Tíz-húsz percen belül elkészülnek a követőmérések is, és azokat is továbbítom a nemzetközi központba. Persze én is számolgatok pályákat magamnak, hiszen engem is érdekel, hogy a felfedezett kisbolygó merre halad. Ám én ahhoz értek igazán, hogy rátaláljak a földközeli égitestekre, és tájékoztassam a kollégákat a pozíciójáról. A pálya meghatározása külön szakma, azzal az égi mechanika szakemberei foglalkoznak.
Idén nyáron már a harmadik üstökösét fedezte fel a Piszkéstetői Obszervatóriumból, miközben már vagy 5000 kisbolygó megtalálása fűződik a nevéhez. Mi teszi ilyen különlegessé és ritkává az üstökösöket, miben különböznek a kisbolygóktól?
– Az alapvető különbség az, hogy az üstökösben vannak olyan illó anyagok, amelyek a napsugárzás hatására párolognak, így gáz áramlik ki belőlük. Ez a felvételen azt okozza, hogy az üstökös nem egy éles határvonalú pont, hanem mintha bolyhos lenne a felülete, vagy ritkábban egyértelmű csóvája van. Az idén felfedezett üstökösök sokkal távolabb tartózkodnak a Földtől, mint az általában megtalált földközeli kisbolygóim, és így látszólag lassabban mozognak. Tudománytörténeti szempontból az teszi különlegessé az üstökösöket, hogy ezek olyan égitestek a csillagászatban, amelyeket automatikusan a felfedezőjükről neveznek el. A két idei üstökösöm hivatalos neve immár C/2024 N3 (Sárneczky) és C/2024 N4 (Sárneczky). Üstökösöket sokkal nehezebb találni, ezért mind a mai napig az ő felfedezésüknek van a legnagyobb presztízse a csillagászatban.
Az teszi különlegessé az üstökösöket, hogy ezek olyan égitestek a csillagászatban, amelyeket automatikusan a felfedezőjükről neveznek el.
Az üstököst a képelemző szoftver el tudja különíteni az aszteroidáktól?
– Nem, nekem kell felismernem őket, hogy eltérnek a többi égitesttől. Bár mi is használunk mesterséges intelligencián alapuló algoritmusokat a képek elemzésére, de inkább csak az álló objektumoknál, például a szupernóváknál. Az elmozduló égitestek azonosítása még mindig nagyon nehéz a számítógépnek, ezért az összes hasonló aszteroidakereső program vezérlőjében ott ül egy csillagász, hozzám hasonlóan, aki szemmel ellenőrzi a gép által kiadott eredményeket, és a sok fals riasztás közül kiválogatja a valós észleléseket. Ez hatalmas munka, ezért vagyunk különösen büszkék arra, hogy az elmúlt években az Egyesült Államok után Magyarországról fedezték fel a legtöbb új, földközeli kisbolygót.
Az aszteroidák – nem kis részben a katasztrófafilmek hatására – főként azért érdeklik a laikusokat, mert nem kizárható, hogy összeütközzünk valamelyikkel, aminek kellemetlen következményei is lehetnek. A mai fejlettségünk mellett reálisan mit tudnánk kezdeni a helyzettel, ha tényleg ütközőpályán közelítene egy veszélyesen nagy kisbolygó?
– Az időnek ebben döntő jelentősége van. Ha csak néhány nappal vagy akár néhány hónappal korábban fedezzük fel a közelítő égitestet, akkor nem sok mindent tehetünk, a becsapódás helyszínének kiürítésén kívül. Ahhoz, hogy érdemben be tudjunk avatkozni a kisbolygó pályájába, és esetleg el tudjuk téríteni, legalább öt-tíz évvel a becsapódás előtt fel kell fedeznünk. Ezért is kellene növelni az aszteroidakereső erőfeszítések kapacitását. Ha időben felfedeznénk, akkor oda kellene menni, és valamilyen módon változtatni kellene a pályáján. Természetesen nem szétrobbantásról lenne szó, hiszen azzal csak megsokszoroznánk a problémát. Vagy mechanikailag vagy gravitációs vonzással el kellene téríteni. Ha elég távol van az égitest ekkor még a Földtől, akkor elég lenne minimálisan elmozdítani, mert ez a pályamódosulás az évek során elég nagy eltérüléssé növekedne ahhoz, hogy elkerüljön minket. Ám ehhez természetesen az első lépés az, hogy nagyjából ötvenméteres mérethatár felett mindegyiket fel kellene fedezni, amitől még messze vagyunk.•
Címlapkép: Depositphotos/Shad.off