Előfizetés a lapra

Óriáscsillagokkal az élet keletkezése nyomában

A hét kutatója, csillagászat, interjú

2018/06/27

A nagytömegű csillagok kialakulása nem csak asztrofizikai szempontból fontos kérdés, vizsgálatuk közelebb vihet bennünket az élet keletkezésének megértéséhez is. Csengeri Tímea csillagász Bonnban, a Max Planck Intézetben dolgozik. December végén az MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetében tartott előadást, ebből az alkalomból beszélgettünk vele pályájáról, kutatásairól, s az interjú végén fény derül a fenti, elég meglepőnek tűnő összefüggésre is.

– Korábban asztrobiológiával foglalkozott. Hogyan lett ebből a csillagkeletkezés kutatása?

– Kezdetben sok minden érdekelt, elsősorban a csillagászat és az űrkutatás. Meghatározó volt számomra, hogy rátaláltam a Magyar Asztronautikai Társaságra, ahol sok segítséget kaptak az érdeklődő fiatalok, így én is. Több ismerethez juthattam, sokszor első kézből, s ez nagyon magával ragadott. Ennek köszönhetően vezetett az utam az ELTE-re. Ráálltam egy kutatói pályára, elmélyedtem abban a témában, ami akkor érdekelt és így jutottam el oda, ahol most dolgozom.

– Pedig 2001-ben két csapattársával együtt még asztrobiológiai Európa­bajnok is lett. Abból a korszakából maradt valami mára?

– Ez még középiskolás koromban történt, ami azért is érdekes, mert most, több mint 15 év után kanyarodom vissza erre a területre. Akkor több minden érdekelt a csillagászaton belül is, végül a csillagkeletkezésnél kötöttem ki. Ezzel foglalkoztam az elmúlt tíz évben. Viszont azóta annyit fejlődött ez a terület, hogy már nemcsak a fizikai folyamatokra koncentrálhatunk, hanem rengeteg információt kaphatunk a csillagközi anyag kémiai összetételéről is. Ez olyan téma, amivel a következő 10-15 évben nagyon mélyen és részletesen szeretnék foglalkozni.

– Miért éppen a bonni Max Planck Intézetben kutat?

– A PhD-kutatásom során a nagytömegű csillagok keletkezésének körülményeivel foglalkoztam. Viszonylag kevés objektumot vizsgáltam a Hattyú csillagképben, de azokat elég részletesen. Bonnban ezt a munkát folytathattam, de már sokkal nagyobb mintán, mivel az Intézet több nagy égboltfelmérő programban is részt vesz, például az ATLASGAL elnevezésű program vezető intézete, amely a Tejútrendszer fősíkjában térképezte fel a hideg poranyag sugárzását.  Nagyon vonzó lehetőség volt az is, hogy az intézet – partnerekkel együtt – egy távcsövet tart fenn Dél-Amerikában. Eljutni és méréseket végezni a chilei Chajnantor-fennsíkon, az 5000 méteres magasságban található APEX-távcsővel, igazán izgalmas élmény volt számomra. Néhány éve bekerültem abba a csoportba, amely műszereket készít és üzemeltet a SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) obszervatórium számára. Ez egy „majdnem űrtávcső”, ugyanis egy 2,5 méter átmérőjű távcsövet egy Boeing 747-es repülőgépbe építettek be. A sztratoszférában, egészen 12-13 kilométeres magasságig repülve, az infravörös tartományban észlel. Ezen a csoporton belül, az adatelemzésért felelős csillagászként lehetőségem volt feljutni a SOFIA-ra, és részt venni a mérésekben a helyszínen, azaz repülés közben! Ezek mellett természetesen folytatom a saját kutatásaimat is.

– Az Ön fő témája, vagyis a nagytömegű csillagok keletkezése miért fontos kérdés a szakma számára?

– A Napnál tízszer vagy százszor nagyobb tömegű csillagok keletkezése azért nagyon érdekes kérdés, mert az ilyen típusú csillagok határozzák meg egy galaxis ökoszisztémáját. Amikor ránézünk egy távoli galaxisra, főleg ezeket látjuk, hiszen ezek a legfényesebbek. Ennek ellenére nagyon keveset tudunk arról, hogyan alakulnak ki. Tudjuk, hogy óriás molekulafelhőkben jönnek létre, de nagyon kevés módszer van arra, hogy a keletkezési helyükre közvetlenül is „beláthassunk”. A por hősugárzása, illetve a hideg gázból érkező molekulavonalak többsége a rádiótartományba, pontosabban a milliméteres hullámhosszakra esik, ezt kell vizsgálnunk. De korábban nem állt rendelkezésre megfelelő technika, csak 5-10 évvel ezelőtt kezdtek olyan nagy bolométereket fejleszteni, amelyekkel az égbolt nagyobb területein, tehát egész óriás molekulafelhőkben fel lehetett térképezni a hideg por emisszióját. Ezekben a legsűrűbb anyagcsomókat keressük, s ha megtaláljuk, meg tudjuk határozni, milyenek ott a fizikai paraméterek: mekkora a sűrűség, mekkora az az anyagcsomó, amiből majd egy nagytömegű csillag fog létrejönni. A Naphoz hasonló méretű csillagoknál nagyjából már tudjuk a válaszokat, mert közel vannak hozzánk. Én azon dolgoztam, hogy hasonló szintre jussunk a távolabbi objektumok megértésében is, tehát összehasonlítható legyen az átlagos és nagytömegű csillagok kialakulásának folyamata, és meg tudjuk mondani, hogy ezt a két ágat leírhatjuk-e ugyanazzal a modellel.

Két hatalmas molekulafelhő az ATLASGAL térképén (FORRÁS: MAX PLANCK INTÉZET)

– Hogyan tudják eldönteni, hogy egy magányos csillag fog születni vagy többszörös rendszer jön létre?

– Ha a sűrű felhőmagokat elég részletesen fel tudjuk bontani, például az ALMA nevű  rádiótávcső-rendszerrel, elérhetünk egy fizikai méretskálát, ahol már az önálló csillagokat vagy szoros kettősöket formáló anyagcsomókat látjuk, amelyek a gravitációs összehúzódás fázisában vannak. Általánosságban elmondhatjuk, hogy a főként nagytömegű, azaz O színképtípusú csillagok nagy része kettős vagy többszörös rendszer tagja. Tehát legalább két csillag keletkezik egy-egy felhőmagból, de általában több. Azt, hogy valójában néhány tíz ezer év múlva milyen csillaghalmaz keletkezik egy felhőcsomóból, egyelőre csak megbecsülni tudjuk. Egyes elméletek szerint a gáz sűrűsége, kinetikus energiája, valamint a mágneses tér határozza meg, hogy egy csillag (vagy szoros kettős) keletkezik, vagy inkább egy csillaghalmaz. A csillaghalmazok eredete azért is fontos kérdés, mivel számos eredmény arra mutat, hogy a mi Napunk is egy lazább halmazban keletkezett, legalább egy 20-25 nap­tö­me­gű csillag társaságában.

– Bonnban egy nemzetközi csapatban dolgozik. Van együttműködése magyar kutatókkal is?

– Természetesen. Mindig szívesen jövök haza a Konkoly-ba, és az ELTE-n dolgozó kutatókkal is volt már közös munkánk. Mivel én főképp a por- és gázanyag vizsgálatával foglalkozom, ezért felmerül olyan közös munka, ahol főképp az APEX- és az ALMA-távcsőrendszernél szerzett tapasztalataimat megoszthatom a hazai kutatókkal. Persze fordítva is igaz, cserébe én is új ismereteket szerezhetek más kutatási területekről, például az eruptív fiatal csillagokról, amelyekkel a a sváb-hegyi ob­­szer­va­tó­rium­ban foglalkoznak.

– Hogyan képzeli a jövőjét? Kint vagy itthon?

– Ezek fontos kérdések, de még nincs rájuk konkrét válasz. Szeretnék hazajönni és szeretnék egy csoportot létrehozni, olyan helyen, ahol stabil hátteret tud biztosítani egy intézet, hogy a kutatásaimat folytassam. Hosszú távon szeretnék a már említett asztro­ké­miával foglalkozni, úgy érzem, hogy az én területemen ez a jövő. A nagytömegű csillagok vizsgálata itt ugyanis kiemelkedő jelentőségű, hiszen a csillagközi anyagban ilyen csillagkeletkezési területeken fedezték fel a legtöbb szerves molekulát. Sőt, nemrégiben egy, az élet keletkezéséhez fontos prebiotikus molekulát is felfedeztek. Az ehhez hasonló, nagy jelentőségű felfedezések pedig egyre gyakoribbak lesznek, ahogy a nagy sávszélességű műszerek öntik az adatokat. Ahhoz tehát, hogy ritka, ám az élet kialakulásához fontos molekulákat keressünk, a nagytömegű csillagok ideális célpontok. Annak vizsgálata, hogy a csillagkeletkezés folyamán hol és milyen körülmények között milyen típusú szerves molekulák alakulnak ki, egy lépéssel közelebb visz minket ahhoz, hogy megértsük, vajon a szerves molekulákból az élet kialakulása egy természetes folyamat, ami bárhol megtörténhet, vagy valami egyedi dolog történt a Föld és a Naprendszer környezetében.

TRUPKA ZOLTÁN

2018/5