A saját naprendszerünkön kívül eső, úgynevezett exoholdak, mint a földönkívüli élet potenciális helyszínei után kutatnak a csillagászok.

Exohold vadászat a Keplerrel

Ha az életre potenciálisan alkalmas égitestekről beszélünk, többnyire a távoli csillagrendszerek exobolygóira gondolunk.  Az Amerikai Űrkutatási Hivatal (NASA) asztronómusai azonban egy új kutatási projekt keretén belül olyan úgynevezett exoholdakra ( a Naprendszeren kívüli bolygók holdjaira) fókuszálnak, amelyek felszínén szintén alkalmasak lehetnek a körülmények az élet kialakulásához.

A távoli naprendszerek bolygói körül keringő exoholdak a földönkívüli élet potenciális helyszínei lehetnekForrás: Worldless Tech

 A galaxis naprendszereiben egyre több, a lakhatósági , az úgynevezett Goldilocks-zónán belül keringő exobolygót fedeznek fel –  ezek nagyobb része azonban nem földtípusú, azaz viszonylag kis tömegű kőzet,- hanem a Jupiterhez hasonló méretes gázbolygó. Ez utóbbiak is rendelkezhetnek azonban az élet kialakulásához ideális holdakkal – ezekre próbálnak rátalálni a NASA kutatói.

A 2009-ben pályára állított Kepler-űrtávcső fő feladata az exobolygó kutatásForrás: Wikimedia Commons

Az Exoholdvadászat a Keplerrel (Hunt for Exomoons with Kepler, HEK) projekt az első, amely kifejezetten az exoholdakra koncentrál.  A program, amelyet a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ kutatója, David Kipping vezet, a NASA Plejádok (Pleiades) nevű szuperszámítógépét veszi igénybe ahhoz, hogy több millió lehetséges bolygó-hold elrendezést és pályát modellezzen.

A Kepler-űrtávcső

A Kepler űrtávcsövet 2009. március 7-én állították pályára. Fő feladata az exobolygók utáni kutatás a fedési módszer alkalmazásával. Az 1,4 méter tükörátmérővel, és 95 centiméteres korrekciós lencsével rendelkező, 105 négyzetfokos látómezővel rendelkező Schmidt teleszkópra szerelt 42 CCD (fényességmérő elektronikai alkatrészlánc) mintegy 170 ezer 9-15 magnitúdós fősorozatbeli csillag fényességét méri, a Hattyú és a Lant csillagkép határán. A Kepler segítségével 2014 decemberéig több mint 1700 exobolygót fedeztek fel.

Így járunk az exoholdak nyomában

A szuperszámítógép segítségével a HEK tudósai képesek másodpercenként 3 kvadrillió,  azaz 1024 lehetséges pályát modellezni. A megfelelőnek ítélt modellszámításokat - az exoholdak után kutatva - ezután összevetik a Kepler űrtávcső észlelési adataival.

A Kepler-űrtávcsőbe 42 fénymérő CCD panelt építettek beForrás: Wikimedia Commons

Minden égitestnél az exoholdak két alapvető jellemzőjét modellezik. Az egyik törekvés az úgynevezett fedési árnyék okozta fényváltozás, a másik pedig a holdak által saját bolygójukra gyakorolt gravitációs hatás kimutatása. Az exobolygók többségét a rendkívül érzékeny műszerekkel mérhető periodikus fényváltozás mérésével sikerült felfedezni, amely akkor észlelhető, amikor a bolygó elhalad a központi csillaga előtt.  

Fantáziarajz egy távoli naprendszer exoholdjáról és anyabolygójárólForrás: Worldless Tech

A holdak esetében is elméletileg érvényesül ez a hatás, de mivel az exoholdak tömege sokkal kisebb mint a bolygójuk tömege, jóval nehezebb kimutatni a hold fedése által okozott fényváltozást is. Ugyancsak komoly feladat az exoholdak anyabolygójukra gyakorolt gravitációs perturbációjának észlelése.

Kis tömegük miatt az exoholdak azonosítása sokkal bonyolultabb feladat, mint az exobolygók felfedezéseForrás: Wikimedia Commons

E hatásokat egyelőre több előre kidolgozott variáns szerint számítógépen modellezik, és ezt vetik össze a Kepler észlelési adataival.  Exohold létezésére utaló paramétereket először 2014 áprilisában sikerült kimutatni.

Nem olyan lesz, mint a Pandora

A kutatók eddig a mintegy 400 lehetséges exohold közül 56-ot vizsgáltak meg. A Plejádok komputer a maradék 340-et összesen két év alatt tudja átfésülni – ez egy normál számítógépnek majdnem egy évtizedig tartana.

Képzeletbeli "földfelkelte" egy exoholdról nézveForrás: Wikimedia Commons

Noha Kipping az Avatar című film Pandora holdjához hasonlítja az exoholdakat, de az Astrophysical Journalban megjelent tanulmányában leszögezte, hogy ezeken az égitesteken valószínűleg nem fejlett civilizáció, csupán a biológiai élet alapformái lehetnek jelen.