A Gömböc magyarázatot adhat a csillagközi aszteroida bizarr alakjára

A Gömböc felfedezése vezetett azokhoz a matematikai modellekhez, amelyek alapján a természet műve lehet ’Oumuamua nevű csillagközi aszterodia. A magyar kutatókból álló csapat szerint pusztán a több százmillió éves kopási folyamat magyarázatot adhat az égitest bizarr formájára.

Jelenleg a Naprendszerünket szeli át a csillagközi térből érkezett, a csillagászok által az ’Oumuamua névre keresztelt aszteroida, amelynek megismerése felbecsülhetetlen tudás birtokába juttathatja a tudósokat. A ’Oumuamua egyik legfeltűnőbb vonása a rendkívül elnyúlt, szivarra emlékeztető alakja. A fotometriai mérések tanúsága szerint a mintegy 400 m hosszúságú test másik két átmérője nem lehet több 40 méternél. Mivel eddig sem a csillagközi térből érkező, sem pedig az ’Oumuamua-t akár megközelítő elnyúltságú égi objektum vizsgálatára nem volt lehetőség, felmerült a gyanú, hogy esetleg csillagközi űrhajóval állunk szemben. Erre a hipotézisre Avi Loeb, a Harvard Egyetem csillagászati tanszékének vezető professzora hívta fel a figyelmet.

Az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatóriuma és az MTA-BME Morfodinamikai Kutatócsoportja most egy igen egyszerű magyarázattal állt elő az ’Oumuamua származására és formájára vonatkozóan. Az Amerikai Csillagászati Társaság folyóiratában megjelent tanulmány azt állítja, hogy akár egy több százmillió éves kopási folyamat is eredményezhette az aszteroida futurisztikus alakját.

A Vlagyimir Igorevics Arnold ötlete alapján megvalósított, egyetlen stabil és egyetlen instabil egyensúlyi helyzettel rendelkező  Gömböc segített megtalálni azokat a matematikai modelleket, amelyek értelmében a kopás során minden test a Gömböc felé törekszik, ekkor ugyanis csökken az egyensúlyi helyzetek száma. „Ebben a fejlődésben azonban a testek szinte mindig megrekednek, és egyfajta „tökéletlen Gömböcként” fejezik be létüket. A tökéletlen Gömböcnek két típusát ismerjük: a kettő stabil, de kettőnél akár több instabil helyzettel rendelkező stabil tökéletlen Gömböcöket illetve a pontosan kettő instabil, de kettőnél akár több stabil helyzettel rendelkező instabil tökéletlen Gömböcöket. – mondta Domokos Gábor, az MTA-BME Morfodinamika kutatócsoport vezetője, a Gömböc egyik feltalálója.”

A stabil típusnak közismert példái a szépen lekopott, lapos parti kavicsok, amelyek kettő (tehát a Gömböcnél mindössze eggyel több) stabil egyensúlyi helyzettel rendelkeznek (de instabil helyzetük ennél több is szokott lenni). Az instabil típusra sokkal ritkábban láthatunk példát.

A kavicsok a kopásuk során magukhoz hasonló méretű testekkel ütköznek, azonban merőben más a helyzet az aszteroidák esetében, amelyek kopását a maguknál nagyságrendekkel kisebb meteoritokkal történő ütközések határozzák meg. Nem meglepő, hogy az így kialakuló forma teljesen más lesz, ugyanakkor váratlan, hogy ebben a folyamatban is „tökéletlen Gömböc” alakul ki az instabil típusból. A nagyon hosszúkás testek éppen kettő (tehát a Gömböcnél mindössze eggyel több) instabil egyensúlyi helyzettel rendelkeznek (de akár több stabil helyzetük is lehet).

A Domokos Gábor, Sipos András, Várkonyi Péter és Szabó M. Gyula által jegyzett közlemény szerint minden olyan aszteroida, amelyet kellően hosszú ideig koptatnak meteoritok, rendkívül elnyúlt alakú lesz, és ez szinte független az aszteroida kezdeti alakjától. A Naprendszeren belül megfigyelt aszteroidák általában nem juthattak el ebbe a végső fázisba, mert bár a Naprendszer por- és törmelékanyaga viszonylag ritka, az aszteroidák elég hosszú ideig keringve nagy eséllyel ütköznek nagyobb testekkel és egy ilyen ütközésben egy tű alakú test nagy eséllyel eltörik. Ennek alapján a magyar kutatók úgy vélik, hogy az ’Oumuamua alakja ékes bizonyítéka annak, hogy ez a test több százmillió évig zavartalanul repült a csillagközi térben, amelynek törmelékanyaga a Naprendszerénél nagyságrenddel ritkább lehet.

„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, ami természetes és valószínű magyarázatot nyújthat az égitest bizarr alakjára.” – mondta Szabó M. Gyula, az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium igazgatója, a „Kozmikus Hatások és Kockázatok” kutatási program szombathelyi csoportjának vezetője.

A Gömböc segítségével felállított matematikai modellek már korábban is választ adtak kozmikus kérdésekre. Ezek a számítások segített abban, hogy a Curiosity marsjáró felvételein látható kövekből a feltalálók a NASA-val közösen bizonyítsák, hogy a Marsot valaha jelentős méretű folyók szelték át. A magyar leleményességnek és tudományos gondolkozásnak állít emléket a rövidesen a világ legnagyobb Gömböc-formájú szobra a Corvin Sétányon. A 4,5 méter magas és több mint 4 tonnás, rozsdamentes acélból készült Corvin Gömböc egyben a világ első kültéri Gömböc-szobra lesz. A Corvin Gömböcöt a Futureal-csoport megbízásából Zalavári József művészeti vezetésével a Direct Line Kft. építette. A szobrot egy vízfelület felett állítják fel, a vízfelszín tükröződése így még izgalmasabbá teszi a Corvin Gömböc csillogását.