2015.02.24. - Okoz­hat-e tö­me­ges ki­ha­lá­si ese­mé­nye­ket a sö­tét anyag?

Egy ame­ri­kai bio­ló­gus sze­rint Nap­rend­sze­rünk Tej­út­rend­szer fő­sík­ján va­ló át­ha­la­dá­sai köz­vet­le­nül és je­len­tős mér­ték­ben hoz­zá­já­rul­hat­nak a tö­me­ges ki­ha­lá­si ese­mé­nyek­hez ve­ze­tő csil­la­gá­sza­ti és geo­ló­gi­ai fo­lya­ma­tok­hoz.

A New York Uni­ver­sity bio­ló­gia­pro­fesszo­ra, Mi­che­al Ram­pi­no sze­rint a Nap­rend­szer rit­ka, de elő­re je­lez­he­tő át­ha­la­dá­sai a Tej­út­rend­szer ko­rong­ján köz­vet­len és je­len­tős ha­tást gya­ko­rol­hat­nak boly­gónk geo­ló­gi­ai és bio­ló­gi­ai fo­lya­ma­ta­i­ra. A Ga­la­xis fő­sík­já­ban kon­cent­rá­ló­dó sö­tét anyag ugyan­is per­tur­bál­hat­ja az üs­tö­kö­sök pá­lyá­it, ame­lyek az­tán akár a Föld­be is csa­pód­hat­nak, il­let­ve meg­emel­he­ti boly­gónk mag­já­nak hő­mér­sék­le­tét, ezek a fo­lya­ma­tok pe­dig kap­cso­lat­ban áll­hat­nak a tö­me­ges ki­ha­lá­si ese­mé­nyek­kel.

A Föld a Nap­rend­szer­rel együtt a Tej­út­rend­szer csil­la­gok­ban, por­fel­hők­ben és gáz­kö­dök­ben gaz­dag ko­rong­já­hoz tar­to­zik, de itt kon­cent­rá­ló­dik a ne­he­zen meg­fog­ha­tó, misz­ti­kus sö­tét anyag is, ami csak gra­vi­tá­ci­ós ha­tá­sá­val ad hírt ma­gá­ról. A Nap­rend­szer kö­rül­be­lül 250 mil­lió év alatt vé­gez egy ke­rin­gést a Ga­la­xis cent­ru­ma kö­rül, a pá­lya azon­ban hul­lá­mos: a Nap a boly­gó­i­val együtt mint­egy 30 mil­lió éven­ként át­ha­lad a zsú­folt fő­sí­kon. Ram­pi­no elem­zé­se sze­rint úgy tű­nik, hogy az át­ha­la­dá­sok­kal egy­be­es­nek azok az idő­sza­kok, ami­kor meg­nö­ve­ked­tek a föl­di üs­tö­kös­be­csa­pó­dá­sok, il­let­ve tö­me­ges ki­ha­lá­si ese­mé­nyek kö­vet­kez­tek be. Va­jon mi okoz­hat­ja ezt a kor­re­lá­ci­ót?

A Hubb­le-űr­táv­cső fel­vé­te­le az NGC 4565 ka­ta­ló­gus­jel­zé­sű spi­rál­ga­la­xis ko­rong­já­nak egy ré­szé­ről. A ga­la­xis majd­nem élé­ről lát­szik, a fő­sík­ját, a Tej­út­rend­szer­hez ha­son­ló­an, az ott sű­rű­sö­dő csil­la­gok, gáz­kö­dök és por­fel­hők raj­zol­ják ki. Az el­kép­ze­lé­sek sze­rint a spi­rál­ga­la­xi­sok ese­té­ben a lát­ha­tó kom­po­nen­se­ken kí­vül a ko­rong­ban kon­cent­rá­ló­dik a sö­tét anyag is, ami az új ered­mény sze­rint a föl­di élet fej­lő­dé­sé­re is je­len­tős ha­tást gya­ko­rol­ha­tott.
[ESA/NA­SA]

Az egyik le­he­tő­ség, hogy a ga­lak­ti­kus ko­ron­gon va­ló át­ha­la­dás­kor az ott kon­cent­rá­ló­dó sö­tét anyag per­tur­bál­hat­ja azok­nak az üs­tö­kö­sök­nek a pá­lyá­it, ame­lyek ál­ta­lá­ban a Föld­től messze, a Nap­rend­szer kül­ső tér­sé­ge­i­ben, az Oort-fel­hő­ben ke­rin­ge­nek, így azok más pá­lyák­ra ke­rül­ve el­ér­he­tik boly­gón­kat, és akár üt­köz­het­nek is ve­le.

Még ta­lán en­nél is ér­de­ke­sebb, hogy a ko­ron­gon tör­té­nő min­den egyes át­ha­la­dás­kor a sö­tét anyag kon­cent­rá­ci­ó­ja meg­nö­ve­ked­het a Föld mag­já­ban. A ta­lán leg­in­kább el­fo­ga­dott el­kép­ze­lés sze­rint a sö­tét anyag rég­óta ke­re­sett ré­szecs­ké­i­nek sze­re­pé­re a leg­jobb je­löl­tek az egy­elő­re még hi­po­te­ti­kus WIMP-ek (Wea­kly In­ter­ac­ting Mas­sive Par­tic­les), ame­lyek azon­ban egy­más­sal köl­csön­hat­va an­ni­hi­lá­lód­nak, je­len­tős mennyi­sé­gű ener­gi­át fel­sza­ba­dít­va ez­ál­tal. A Föld mag­já­ban így meg­je­le­nő plusz hő pe­dig hoz­zá­já­rul­hat a vul­ká­ni te­vé­keny­ség meg­nö­ve­ke­dé­sé­hez, elő­se­gít­he­ti a hegy­ség­kép­ző­dést, gyor­sít­hat­ja a mág­ne­ses pó­lus­vál­tá­so­kat és be­fo­lyá­sol­hat­ja a ten­ge­rek és óce­á­nok szint­jét. Ezek a je­len­sé­gek ér­de­kes mó­don szin­tén nagy­já­ból 30 mil­lió éven­ként mu­tat­nak in­ten­zi­tás­ma­xi­mu­mo­kat. Ram­pi­no ezért úgy gon­dol­ja, hogy a Nap­rend­szer hul­lá­mos moz­gá­sá­nak kö­vet­kez­té­ben fel­lé­pő csil­la­gá­sza­ti ha­tá­sok és a Föld mag­já­ban fel­gyü­lem­lő sö­tét anyag drá­mai vál­to­zá­so­kat okoz­hat­nak a boly­gó geo­ló­gi­ai és bio­ló­gi­ai ak­ti­vi­tá­sá­ban.

A sö­tét anyag és a Nap­rend­szer pe­ri­o­di­kus köl­csön­ha­tá­sá­ra vo­nat­ko­zó mo­dell­je je­len­tős ha­tás­sal le­het nem csak a Föld, de a Tej­út­rend­szer más boly­gó­i­nak geo­ló­gi­ai és bio­ló­gi­ai fej­lő­dé­sé­ről ki­ala­kí­tott ké­pünk­re is. Ram­pi­no sze­rint boly­gón­kon ki­fej­lőd­het­tek a komp­lex lét­for­mák, a múlt­ban azon­ban ezt a fej­lő­dé­si fo­lya­ma­tot több­ször is tö­me­ges ki­ha­lá­sok­kal já­ró ka­taszt­ro­fá­lis ese­mé­nyek be­fo­lyá­sol­ták, ame­lyek kö­zül né­hány ma­gya­rá­za­ta nagy ne­héz­sé­gek­be üt­kö­zik. Le­het, hogy a vá­laszt a sö­tét anyag rej­ti. Aho­gyan fő al­ko­tó­rész­ként nagy lép­ték­ben az egész uni­ver­zum sor­sát meg­ha­tá­roz­za, ki­csi­ben a föl­di élet fej­lő­dé­sé­re is rá­nyom­hat­ta a bé­lye­gét.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk a Monthly No­ti­ces of the Ro­yal Ast­ro­no­mi­cal So­ci­ety c. fo­lyó­irat­ban je­lent meg.

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2015.02.19.
• DOI: 10.1093/mn­ras/stu2708