Előfizetés a lapra

A szupernóvák a vérünkben vannak

A hét kutatója, csillagászat, interjú, OTKA

2014/05/10

Sokat köszönhetünk a szupernóváknak, sőt azt is mondhatnánk, a vérünkben vannak. A sokszoros naptömegű csillagok ugyanis életük végén óriási robbanásban szórják szét anyaguk nagy részét. Ekkor jönnek létre az olyan magasabb rendszámú elemek, mint például a vas, ami a vérünkben van. A Naprendszer keletkezését is egy ilyen robbanás lökéshulláma indította el. A szupernóvák kutatása a csillagászat egyik legfontosabb területe, hiszen a galaxisok távolságát és extrém fizikai folyamatok működését is meg lehet ismerni a segítségükkel. Vinkó Józseffel, a Szegedi Tudományegyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tanszékének egyetemi docensével beszélgettünk a részletekről.

– A csillagos égbolt elég romantikus ahhoz, hogy megragadja egy gyerek fantáziáját. A szupernóváknál pedig a „robbanás” teszi még hatásosabbá a témát. Önnél hogyan találkozott a kettő?

– Gyerekként mindenféle romantikus dolgot képzel el az ember, amikor megkérdezik, mi leszel, ha nagy leszel? Indián és tengerész is szerettem volna lenni, aztán 12 éves koromban kaptam egy könyvet a csillagképekről. Teljesen a hatása alá kerültem. Esténként csillagképeket keresgéltem az égbolton, távcsövet építettem, beiratkoztam a városi csillagász-szakkörbe. A középiskola végén már nem volt kétséges, hogy csillagász akarok lenni. Csakhogy én egy vidéki városban, Makón érettségiztem, csillagászképzés pedig akkoriban (a 80-as évek közepén) csak Budapesten, az ELTE-n folyt. Oda nem vettek fel, pótfelvételivel viszont Szegedre, a JATE fizikusszakára sikerült bekerülnöm. Utólag úgy látom, hogy ez nagyon szerencsés volt, mert Szegeden akkor is színvonalas fizikusképzés folyt, amiből nagyon sokat profitáltam. Igaz, csillagászdiplomát nem szereztem, de fizikusként csillagászattal, asztrofizikával kezdtem el foglalkozni.

 A szupernóvákkal egy véletlen folytán kerültem kapcsolatba: egyik külföldi mérésem során a kinti munkatársaktól kaptam egy szupernóva-spektrumot, hogy nézzem meg, hátha tudok vele valamit kezdeni, mert ők nem boldogulnak vele. Megnéztem, aztán valahogy rajtam maradt... Megfogott, hogy olyan folyamat „lenyomatát” látjuk, ami rendkívül extrém körülmények között ment végbe, és ha ügyesek vagyunk, ki tudjuk következtetni, mi történt ebben a gigantikus robbanásban. Ez jó 15 évvel ezelőtt volt. Több száz szupernóva-spektrumot vizsgáltam azóta, de a lelkesedés, ami kezdetben eltöltött, csak nőtt.

 Az SN 2011fe az M101 galaxisban 2011 szeptemberében.

A felvételt Sárneczky Krisztián készítette az MTA CSFK 90 cm-es Schmidt-távcsövével Piszkéstetőről.

– Miért fontos a szupernóva-robbanások részletes megismerése a csillagászat számára?

– Az Univerzum fejlődésének kulcsfontosságú objektumairól van szó. Szupernóva-robbanások során terjedtek el a héliumnál nehezebb elemek a galaxisok kialakulása előtt és után. Szupernóvák „gyártják le” és szórják szét a galaxisok poranyagát, amiből aztán további csillagok képződnek.  Sőt, magát a csillagkeletkezés folyamatát is gyakran egy szupernóva-robbanás lökéshulláma indítja be: így keletkezett a Naprendszer is 6-7 milliárd évvel ezelőtt. A szupernóva-robbanás az egyetlen folyamat, amikor bepillanthatunk egy csillag belsejébe, ekkor feltárul előttünk mindaz, ami korábban a csillagot alkotta. Mindemellett maga a robbanás olyan extrém fizikai folyamatokat vetít elénk, amelyek – szerencsére – földi körülmények között soha nem mennek végbe. Így viszont tanulmányozhatjuk őket. Kiderült, hogy a szupernóvákkal nagyon pontos távolságokat lehet megállapítani nagyon távoli galaxisokra. Ez vezetett aztán az Univerzum gyorsuló tágulásának felfedezésére, amit 2011-ben fizikai Nobel-díjjal jutalmaztak. A díjazottak mind szupernóva-kutatók voltak.

– Az OTKA-pályázat is erről szól. Hogyan, milyen módszerekkel és eszközökkel dolgoznak?

– A szupernóváknak óriási az abszolút fényessége, de a köztünk lévő sok millió fényéves távolság miatt halványnak látszanak. Ezért a színképük elemzéséhez nagyon nagy távcsövek szükségesek. (A legtöbb távoli objektum tulajdonságait a színképük alapján ismerjük meg.) Külföldi kapcsolataimnak köszönhetően rendszeres hozzáférésem van a McDonald-Ob­szervatóriumban (USA) a 10 m átmérőjű Hobby-Eberly-Tele­szkóp­hoz és a dél-afrikai, szintén 10 m-es SALT-távcsőhöz, ezek adatait használom. De a hazai csillagászati műszerparkot is igénybe vehetem: lelkes, aktív kollégáim közreműködésével az MTA CSFK Piszkéstetői Obszervatóriumában és a Bajai Csillagvizsgálóban is rendszeresen mérjük a szupernóvákat. Ezekkel a fényváltozás időbeli menetét követjük, aminek nagyon fontos szerepe van, mert az óriástávcsövek időbeosztása nem teszi lehetővé egy objektum hónapokon keresztüli folyamatos követését. Ugyanakkor ezek az adatok nélkülözhetetlenek a színképek helyes értelmezéséhez. Tehát az elérhető műszereink nagyon szerencsésen kiegészítik egymást.

 A SN 2014J az M82 galaxis porsávjában 2014 február 3-án.

A felvételt Szing Attila készítette a Bajai Csillagvizsgáló 50 cm-es BART-távcsövével.

– A magyar csillagászoknak milyen szerepe van a szupernóvák kutatásában?

– A hazai csillagászatban jelentős hagyományai vannak ezen a területen. Mi szoros együttműködésben dolgozunk a Texasi Egyetem szupernóva-kutatóival J. Craig Wheeler professzor vezetésével. Az egyre népesebb „magyar különítmény” munkáját nagy elismerés övezi, egyesek néha Texas-Hungary-csoportként emlegetik a társaságot. Az együttműködés révén lehetőségünk nyílik legfontosabb eseményekről azonnal értesülni, sőt azokban részt venni. A szupernóvák csak néhány hétig, esetleg néhány hónapig figyelhetők meg, tehát a minél alaposabb megfigyelésükhöz széles körű összefogásra, együttműködésre van szükség.

 Emellett természetesen önálló munkáink és eredményeink is vannak: legutóbb például az SN 2011fe jelű szupernóva fénygörbéjét elemeztük, az ebből írott cikkünknek jelentős nemzetközi visszhangja lett. Ezt megelőzően a SN 2004dj körül található csillaghalmaz Hubble-űrtávcsővel végzett méréseiből sikerült kimutatnom, hogy a szupernóva a robbanás előtt egy 10 naptömegnél jóval nagyobb tömegű szuperóriás csillag volt.

 Nagy hangsúlyt fektetek arra, hogy a velem dolgozó magyar kutatók munkája kellő súllyal szerepeljen a nemzetközi együttműködésben elért eredmények közlésekor. Mindebben az OTKA támogatása rengeteget segít: közvetlen munkatársam fizetését, műszerparkunk fejlesztését és a külföldi kapcsolattartáshoz, mérésekhez, konferenciákhoz elengedhetetlen utazásokat mind ebből finanszírozzuk. 

 Mostanában az M82-es galaxisban feltűnt szupernóva köti le a figyelmünket. A Nagy Medve csillagképben látható galaxis, kb. 12 millió fényévre van tőlünk. Sajnos csak nagyobb távcsövekkel látható. Ezt az SN 2014J jelű szupernóvát Piszkéstetőről, Bajáról és Texasból is folyamatosan mérjük, és reméljük, hogy a korábbiakhoz hasonlóan ebből is sok új érdekes eredményt sikerül majd kihoznunk.

– Ezekhez a kutatásokhoz kell-e még kreativitás vagy már „csak” technikai kérdés?

– Nagyon sok kutatói kreativitásra van szükség. A nyers mérések önmagukban nem sokat mondanak. Ahhoz, hogy túllépjünk a „látunk valamit, ami akár ez is lehet” típusú konklúziókon, intenzív, innovatív gondolkodásra van szükség. Manapság nagyon nehéz csak adatok leírását tartalmazó cikkeket megjelentetni, ami 20 éve még általános gyakorlat volt. Egyre nagyobb szükség van a mérések részletes modellszámításokkal történő összevetésére, statisztikai elemzésekre, komputer-szimulációkra, amelyek a mérésekből látni vélt következtetések igazolását vagy elvetését szolgálják. Ilyen komplex munkát pusztán a technika sosem lesz képes elvégezni. A technológiai háttér persze szükséges, de távolról sem elegendő feltétel.

 TRUPKA ZOLTÁN

 

2014/15