„A legjobbak közé tartozhatunk”

Az „Európai Léptékkel a Tudásért, ELTE” kutatóegyetemi projekt részeként a Csillagászati Tanszéken működő csoport a világ jelenlegi legnagyobb űrtávcsövéhez kötődő kutatásokban vesz részt, a Planck-Herschel program résztvevőiként a hideg felhőmagok vizsgálatával foglalkoznak. A TTK Csillagászati Tanszékének egyetemi adjunktusával, Tóth L. Viktorral beszélgettünk.   

Mivel foglalkozik Ön és kutatócsoportja?
A csillagászatban létezik egy általános kérdés: hogy hogyan jöhetnek létre nagyon ritka gázból vízhez hasonló átlagsűrűségű csillagok. Ez a probléma az asztrofizikához, a csillagközi anyag fizikájához, tartozik, ezzel foglalkozom. A kérdésre elméleti megfontolásokkal, szimulációkkal és megfigyeléssel kaphatunk választ. A csillagközi anyag (elsősorban por és gáz) több hullámhosszon üzen. Elektromágneses sugárzását különböző galaktikus irányokban megmérve a csillagközi anyag tulajdonságait meghatározhatjuk, akár domborzati-földrajzi térképhez hasonló képeket is származtatunk, amelyeken a különböző színekkel és szintvonalakkal a csillagközi anyag valamilyen tulajdonságát jelöljük, a hőmérsékletét vagy éppen a sűrűségét. A hideg csillagközi anyag – a csillagközi felhők legsűrűbb részein – a rádió és infravörös tartományban jól látszik. Az elmélet például ezekre az úgynevezett felhőmagokra időben állandó, nagyjából 10K hőmérsékletet feltételezett. Az elmúlt húsz évben végzett megfigyeléseinkből viszont úgy látszik, hogy ez nem helyes. Egy nemzetközi kutatás résztvevőiként modellezéseink során egyrészt a csillagközi anyag fizikai paramétereit pontosítjuk, másrészt a felhőmagok összetételét, elhelyezkedését és egymáshoz való viszonyát is vizsgáljuk. A projekt magyar résztvevője még az MTA KTM Csillagászati Kutatóintézet is.

Miért éppen ezzel a problémával foglalkoznak?
Galaktikánk szerkezetének kutatásába korábbi mesterem, Balázs Lajos (Csillagászati Kutatóintézet) vezetett be, vele és egy másik tanítványával, Pásztor Lászlóval (TAKI) azóta is együttműködünk. Az ESA Planck űrtávcsövével most a teljes égboltot feltérképezik, valójában kozmológiai kérdésekre keresve válaszokat. Ugyanakkor a Planck méréseiből az is kideríthető, hogy hol helyezkednek el a minket érdeklő hideg és sűrű csillagközi anyag-csomócskák. Ez egy kiváló lehetőség tehát, hogy a galaktikus csillagkeletkezésről lényegi és elfogulatlan állításokat tehessünk. A csomócskák csoportosulásának vizsgálatát mi „hoztuk be” a nemzetközi kutatócsoportunk programjába. Mondják, hogy matematikai statisztikában világhatalom vagyunk, ennek kihasználása a csillagászatban is kifizetődő.

Hogyan zajlik a kutatás?
Korábban dolgoztam már az ESA ISO műhold projektjében, ahol saját méréseink is voltak, de viszonylag rövid idő után szabadon használhattunk más lemért adatokat is, és a részeredményeknek megfelelően alakíthattuk a kutatás irányát. A Planck projektben szigorú rendszabályok kötik a kutatókat, hogy mikor, milyen célra és mely adatokat tölthetnek le a rendszerből. Előre definiálnunk kellett a kutatási részprojektet, amelyet a Planck testülete jóváhagyott. Francia és finn kollégáink lokalizálják a hideg galaktikus csillagközi anyag csomókat a Planck adatmezőkből, ezeket statisztikai módszerekkel elemezzük, illetve további  méréseket végzünk a Herschel űrtávcsővel és földi rádiótávcsövekkel.

Doktori hallgatója, Marton Gábor a Planck éves párizsi konferenciáján mutathatta be a csoport eredményeit.
A konferenciát úgy kell elképzelni, mintha a téma kutatóinak egyfajta világbajnoksága lenne, Gábor előadásával így a legjobbak társaságába került be. Nehéz volt lehetőséghez jutni, a mi nemzetközi kutatócsoportunkból is többen szerettek volna megjelenni a konferencián, de végül Gábornak sikerült. Ez jelzés számunkra: a nemzetközi tudományos közvélemény elismeri eredményeinket és érdeklődik kutatásaink iránt. A konferencia-előadás egyébként a felhőmagocskák statisztikai eloszlására adott meg hipotéziseket.

Milyen lehetőségeket nyújt a kutatóegyetemi projekt, hogyan segíti az Önök munkáját?
Az előnyök részben financiálisak. Nagyon fontos, hogy fiatal kutatók, mint Verebélyi Erika, Zahorecz Sarolta és Marton Gábor, legalább rövid időre státuszhoz juthatnak, és részt vesznek nemzetközi kutatásokban. A dolog üzenete, hogy világszínvonalú munkát végzel, nekünk ez fontos és ezt tudjuk és akarjuk is támogatni. Konferencia-részvételeink finanszírozását is segíti a projekt. Doktori hallgatóim Erika és Gábor a francia együttműködő csoportnál dolgoznak idén pár hónapot, Toulouse-ban gyűjtenek tapasztalatokat, amely a továbblépéshez elengedhetetlen. A TÁMOP keretéből útiköltségükhöz járulunk hozzá. A másik előny az együtt gondolkodás lehetősége. Tanszékünkön Petrovay Kristóf kutatócsoportjának a csillagközi anyag és általában a csillagászati plazmák analitikus fizikájában elért eredményeit is szeretnénk majd alkalmazni. Zempléni András (ELTE Matematikai Intézet) pedig az alkalmazott matematika iránt érdeklődő hallgatóival segítette munkánkat.

A kutatóegyetemi projekt kiemelt célja, hogy a hallgatók számára is elérhetővé váljanak a kurrens kutatások, illetve hogy az oktatásban is rövid időn belül hasznosuljanak az eredmények.
Abszolút annak a híve vagyok, hogy azok a hallgatók, akik megerőltetés nélkül képesek az egyetem követelményeit teljesíteni, már nagyon hamar, akár első éves korukban közeledjenek a kutatásokhoz. Jelenleg is két hallgatóm dolgozik a projekthez kötődően. Fehér Orsolya és Lisztes Mónika a japán AKARI infravörös műhold méréseit dolgozzák fel. Tudományos diákköri dolgozatukban fiatal csillagok tulajdonságait határozták meg, többét elsőként. Érdemes lesz őket a Planck-Herschel kutatás részfeladataiba is bevonni. Önállóságot várok el tőlük minden téren, a célszoftverek alkalmazásában is, de angolul kell tudományos témájukban levelezniük is, mert erre a készségre is szükségük lesz majd kutatóként.

Milyen „gyakorlati” területen hasznosíthatók a modern csillagászat eredményei?
Nagyon jó a kérdés, két módon tudok rá válaszolni. Egyfelől a tudományos és általános érdeklődés fókuszában helyezkedik el a Naprendszer és a bolygók keletkezésének kérdése, ez egy erős elméleti késztetés. Másrészt praktikus is ezeknek a hideg, halvány égi objektumoknak a vizsgálata. Az infravörös detektorok, a szub-milliméteres tartományban működő eszközök, illetve a hozzájuk tartozó rendkívül alacsony energia felvételű és zajú elektronika mind csúcstechnológia. Részben csillagászok hozzák létre és a csillagászok képesek arra, hogy kimérjék, hogy működnek-e az eszközök. Ha igen, akkor ezeket az orvosi diagnosztikától az anyagvizsgálaton keresztül a haditechnikáig hasznosítják.

ELTE Kutatóegyetem

2011.07.08.