Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1982. július-december (15. évfolyam, 26-52. szám)
1982-07-16 / 28. szám
ÚJ szú 17 TUDOMÁNY TECHNIKA AZ ANYAG TÖRTÉNETE (in.) SZUPERNÓVÁK GYERMEKEI VAGYUNK? MESTERSÉGES MÁJ A moszkvai Gyógyászati Eszközök Fejlesztési és Kísérleti Intézetének új találmánya, az AG-01 típusjelzésű „metsterséges máj“ elvégzi az emberi máj bizonyos funkcióit, például a mérgező anyagokat kiszűri a vérből. A kis méretű, mindössze 15 kilogramm tömegű életmentő készülék egyszerre száz milliliter vérrel tölthető fel (d) Fénykitörések egy távoli csillagon Flért, vagyis fénykitörést több hullámhosszon a közelmúltig csak a Napon sikerült megfigyelni. 1979 októberében aztán harminchárom csillagász az Egyesült Államoktól Angliáig és a Szovjetunióig, hetvenkét órára a Naphoz legközelebbi, csupán húsz fényévnyi távolságban levő csillagra, az YZ Canis Minorisra irányította távcsövét, fénykitörésre várva. A berendezésekhez tartozott a világ hét legnagyobb és legjobban fölszerelt optikai távcsöve, nyolc rádiótávcső és a Föld körül keringő Einstein Obszervatórium röntgentávcsöve. Az YZ Canis Minoris a törpecsillagok családjába tartozó „flércsillag“. Háromszor akkora, mint a Jupiter. Gyakori flérjei sokkal erősebbek, mint a Napéi. A flérek megjelenése nem jelezhető előre, de az összehangolt megfigyelés előtt végzett észlelések azt sejtették, hogy a csillag aktiv szakaszában van, s rajta fiér várható. A csillagászok türelmét október 25-én délelőtt 11 óra előtt siker koronázta. Két optikai távcső egy percig tartó óriási fényfelvillanást észlelt, amíg az Einstein Obszervatórium egy hosszabb, nyolc percig tartó röntgenkitörést „látott“. Ez utóbbit nyilvánvalóan a fiér környezetéből kirobbanó hatalmas, forró, mintegy 10 millió fokos plazmabuborék okozta. A fiér nagy energiájú részecskéket és lökéshullámokat is kitaszított magából, s mihelyt ezek elérték a csillag felső légkörét, gyenge rádiókitörést okoztak. A csillagászok úgy vélik, hogy a Napon akkor keletkeznek flérek, amikor az aktív napfolttartományok felett kialakult mágneses hurkok hirtelen összeesnek. Nem bizonyos, hogy a többi csillag fénykitörésének általános mechanizmusa azonos a Napéval. Ahhoz, hogy ezt kimondhassuk, vagy megcáfolhassuk, össze kell hasonlítani a különböző típusú csillagokon keletkező fléreket. Az YZ Canis Minoris több hullámhosszon végzett megfigyelése talán az első lépés ezen az úton. (New Scientist) ÉRDEKESSÉGEK, ÚJDONSÁGOK A csillagok fejlődését irányító folyamatok tárgyalásánál eljutottunk egészen addig a stádiumig, ahonnét a további fejlődést kizárólag a csillagok tömege szabja meg. Azt, hogy a kis tömegű csillagokkal mi történik, már tudjuk; egészen más sors vár a nagyméretű, nagy tömegű csillagokra. Egy ilyen csillag vas atomjainak már említett tulajdonságai miatt - nukleoszintézissel nem képes újabb nehezebb elemeket előállítani. A gravitációs összehúzódással viszonylag rövid idő alatt a központi mag hőmérséklete elérheti a 10'° °K-t, mivel a keletkező, nagy mennyiségű energia nem használódik el elemátalakításra. Ekkora viszont már a csillag szerkezete is teljesen megváltozik, ugyanis a vas atomjai sem annyira stabilak, hogy ilyen nagy hőmérsékleten ne esnének szét nukleonjaikra. Szinte pNlanatok alatt megy végbe a következő folyamat: 56Fe-13 ^He-An, vagyis a vasatom 13 alfarészecskére - ami nem más mint héliumatom - és négy neutronra esik szét. A továbbiakban az alfarészecskék felbomlanak 2 protonra és 2 neutronra. Végeredményképpen a vas atomjai 26 protonra és 30 neutronra esnek szét, miközben 464 MeV nyelődik el. Emiatt az energiaelnyeléssel a csillag központjában jelentős lehűlés következik be, lecsökken a sugárnyomás, felgyorsul viszont a gravitációs összehúzódás. Ez az ún. gravitációs kollapszus (összeroppanás) csak akkor áll le, amikor is a centrum sűrűsége eléri az atommag sűrűségét s bekövetkezik a neutronokból álló mag degenerációja, másszóval: szupersűrű állapota. A csillag magja ekkor már teljeA Türkmén SZSZK területének több mint 70 százaléka földrengés-veszélyes övezetben fekszik. A szakemberek kimutatták, hogy még a „legrázósabb“ helyeken is találhatók viszonylag veszélytelen „szigetek“. A szeiz- mológusok meghatározzák ezek koordinátáit, elkészítik a köztársaság szeizmikus kerületekre bontott térképeit. Ashabad, Kraszno- vodszk, Cseleken és több nagyváros körzetében. Mindez megköny- nyíti a lakótelepülések és vállalatok ésszerű elhelyezését, azok gazdaságos építését, pontosan meghatározva, mekkora szilárdságtartalékot igényelnek a létesítmények. Milyen építkezés a legelőnyösebb a földrengés-veszélyes övezetekben? A gyakorlat azt mutatja, hogy a nagypaneles épületek szeizmikus szempontból ellenállóbbak, mint a tégla- vagy kőházak. A falazat szeizmikus ellenálló képessége növekszik, ha nagyüzemi sen neutronokból áll, mivel a hatalmas nyomás és hőmérséklet hatására beindul egy olyan folyamat, amelyet inverz bétabomlásnak neveznek. E folyamat révén a még szabad elektronok a nagy nyomás hatására bepréselődnek a proteinokba és neutronokká alakulnak át Mintegy 10,s g/cm3 sűrűségnél a neutronok kinetikai nyomása lefékezi a csillag összroppanását, s a minden képzeletet felülmúló központi nyomás egy kifelé irányuló lökéshullámot indít el, amely is egy gigantikus erejű szupernóva robbanásába torkoll. A robbanás során a csillag elveszti tömegének csaknem 90 százalékát. Helyén csak egy parányi, néhányszor tíz km átmérőjű szupersűrű ún. neutroncsillag marad vissza. A robbanás pillanatában a hatalmas hőmérséklet (több száz milliárd °K) hatására a csillag külső burkaiban lévő köny- nyebb elemek a neutronokkal feldúsult csillaganyagból neutronbefogással a vasnál is nehezebb elemekké alakulhatnak át. Egy ilyen szupernóvarobbanás a csillag katasztrójáját is jelenti egyben, hiszen megszűnik csillagként tündökölni, habár életének végső pillanataiban - a robbanást követő néhány héten keresztül - sokszorosan túlragyogja a többit. Néhány hónap múltán már csak távcsővel figyelhetnénk meg a robbanás helyén egyre halványuló és táguló gázfelhőt vagy gyűrűt. Ilyen jelenségek azonban nagyon ritkák a vr- lágegyetemben. Egy galaxisban évszázadonként 2-3 szupernóvarobbanás következik be. Ez azt jelenti, hogy a mi galaxisunk kialakulása pillanatától egészen napjainkig mintegy 200 millió szupernómódszerekkel, vibráció alkalmazásával készítik. Az esetleges földrengések előrejelzésében a türkmén szeizmo- lógusok jelentős eredményeket értek el. Egyik előrejelzésüket - egy négy és fél ball erősségű földrengést - az ashabadiak 1978. szeptember 7-én regisztrálták. 1978 szeptember 11 -én hivatalos jelentést állítottak össze újabb erős földrengés lehetőségéről a Kopet- dag hegyvidék térségében,és szeptember 16-án be is következett Észak-kelet Iránban. A türkmén szeizmológusok egyébként már három nagy földrengést jeleztek előre, amelyek Iránban 1978-1979-ben bekövetkeztek. Hogyan sikerül előre jelezni a földrengéseket? Mielőtt a földalatti erők energiája a felszínre törvát, illetve ma már csak ezek maradványait tartalmazza. De kövessük tovább a szupernóvarobbanás maradványának a sorsát. Az iszonyatos explózió során az állandóan táguló gázgyűrű kisodorja az űrbe a csillag anyagát, amely már nehéz elemeket is tartalmaz. Az a lökésfront, amelyet a robbanás indított el, a táguló gyűrű anyagával együtt szinte maga előtt tolja a galaxisok csillagközi anyagát, s keveredve azzal, nehéz elemekkel is feldúsulnak. Ilyen vegyes összetételű csillagközi felhő vojt a mi naprendszerünk ősanyaga is. Ebből alakult ki a Nap és a körülötte keringő folygók, ennek köszönhetően vannak jelen Földünk anyagában is. Elmondhatjuk tehát, hogy a címben szereplő „Szupernóvák gyermekei vagyunk?“ kérdés nem alaptalan, hiszen minden a vasnál nehezebb atom - legyen alkotórésze a Cheops piramisnak, saját szervezetüknek vagy az olvasó kezében levő „Uj Szó“-nak - mind sokmilliárd évvel ezelőtt, szupernóvarobbanáskor keletkezett. Természetesen ma még sok a megválaszolatlan kérdés a szupernóvák körül. Ezért folyamatos kutatásuk, megfigyelésük ma is tart. Környezetünkben utoljára 1604-ben volt megfigyelhető szupernóvarobbanás, mint egy hirtelen feltűnt, nagyon fényes csillag. Mivel előfordulhat, hogy több száz év is eltelhet egy újabb, tőlünk is megfigyelhető, saját galaxisunkban felrobbanó szupernóva megjelenéséig, a kutatás kiterjedt a környező galaxisokra is. Sok fényképfelvétel igazolja, hogy e szupernóva fellángolás néha hetekig túlragyogja az egész csillag- rendszer fényét. Több elmélet született mostanában arra nézve is, hogy a földi élet megjelenéséhez nagyban hozzájárulhatott egy közeli szupernóvarobbanás. Természetesen ilyen elméletek realitását csak a jövő tudja eldönteni. Cikksorozatunkban megpróbáltuk nagy vonalakban felvázolni az anyag történetét. Azt a 18 milliárd éves történetet amelyet ma még csak töredékeiben ismerünk. Az anyag végtelen sok megjelenési és átalakulási formái közül nagyon keveset ismerünk. Sokszor csak tapogatózva, elméletekre építve, laboratóriumi kísérletek igazolását nélkülözve próbálunk közelebb férkőzni az anyag titkaihoz. A természet kérlelhetetlen, csak a jó kérdésre válaszol. A tudományok fő feladata tehát az, hogy a sok kérdés közül a jót találja meg! Üvegszálas vérnyomásmérő katéter A verőerekben a nyomást olykor úgy mérik, hogy katétert vezetnek a vizsgálni kívánt véredénybe, akár a szív üregeibe is. E katéter végén a parányi piezzoelektromos kristályban a nyomás hatására feszültség keletkezik. Noha ez csak nagyon csekély, ha a szigetelésben hiba támad, a beteg károsodhat, mert az áram közvetlen kaplyamatokról teljesebb adatokat kaphatnak majd a tudósok az As- habadtól nem messze épülő mélységi laboratóriumtól. Nagy érzékenységű műszereket helyeznek el a rés különböző szintjein 4,5 kilométer mélységig. Ez lesz Kö- zép-Ázsiában a legmélyebb szeizmikus felderítő rés. A földrengés előrejelzésének problémája még nem teljesen megoldott. Az előhírnökök ugyanis nem mindig és nem mindenütt hatnak egyformán. így előfordul, hogy igen erős földrengés ismérveit csak jelentéktelen földlökés követi. Ezenkívül az előzetes jelzések nagy területen jelentkeznek, amely megnehezíti az epicentrum meghatározását. A szeiz- mológusoknak tehát még nagyon sok a tennivalójuk. MUHTAR KURBANOV, a Türkmén Tudományos Akadémia Szeizmológiai Intézetének igazgatója csolatba kerül a vérárammal és általa a szív ingerképző rendszerével. E veszélyt elkerülendő japán kutatók „fénykatéter“-t fejlesztettek ki. Ennek a 80-100 leheletvékony üvegfonalból álló kötegnek az érbe bevezetendő csúcsán egy csupán 15 mikrométer vastagságú rozsdaálló acéllapocska helyezkedik el. A testen kívül az üvegfonal- köteg két ágra oszlik. Az egyikbe egy fénydióda infravörös fényt sugároz be. Ez az acéllapocskához kerülve és onnan visszaverődve a másik ágon egy fénydetektorba jut. Az acéllapocska a vérnyomás nagysága szerint elalaktalanodik, a visszavert fény modulálódik, s e változást a detektor megfelelő mérőjellé alakítja át. Az új katétert először állatokon, majd a tokiói egyetemen embereken is kipróbálták. Megállapították, hogy az megbízhatóbb értékeket szolgáltat, mint bármelyik hagyományos katéter, s a beteget nem veszélyezteti. (Kosmos) Gázhűtéses atomreaktor Szovjet tudósok folyékony nátrium helyett gázt alkalmaznak a gyors neutronokkal működő atomreaktotok hűtésére. A gáz nemcsak intenzívebben vonja el a hőt az atommáglyától, de villamos erőművek turbináinak hajtására is használható. így jelentősen csökkennek az atomerőművek építésére fordított összegek, és olcsóbb lesz az előállított energia is. m JELEZHETŐ-E ELŐRE A FÖLDRENGÉS? ne, a föld mélyében elég hosszadalmas „előkészítő munka“ folyik. Ez megnyilvánul a földkéreg felső rétegeiben: a földfelület hajlási deformációjában, a mélyebb rétegek vizszint-változásában. Megváltó-^ zik a hegyi kőzetek elektromos' vezetőképessége is. A földalatti viharok ilyen előhírnökeinek állandó figyelése, elemzése teszi lehetővé a földrengések előrejelzését. A Türkmén Tudományos Akadémia Földrengéskutató Intézete szeizmikus állomások hálózatával rendelkezik, amely rögzíti az elektromágneses- és hanghullámok eredetét a földkéregben, s ezek segítségével meghatározza a hegyi kőzetekben a repedé* sek és feszültségi övezetek jelentkezését. A földkéregben végbemenő fo1054-ben fellángolt szupernóva maradványa az ún. Rák-köd. A nyíl a szupernóva robbanás helyén lévő „maradvány“ égitest, ami nem más, mint nagyon gyorsan forgó neutroncsillag pulzár. Periódusideje 0,03 sec. (Gyári fotó) ^BÖDÖK ZSIGMOND (Befejező része következik) 4 A * y 1982. VII. 16.
