Rendkívüli hármas csillagrendszert találtak magyar kutatók

Nem mindennapi dolog, hogy magyar szerzők közölnek csillagászati témájú cikket a Science című rangos nemzetközi folyóiratban. Az első szerző Derekas Aliz az MTA Csillagászati Kutatóintézetéből, aki kollégáival egy különleges csillagrendszert vizsgálhatott a Kepler-űrtávcsővel, napjaink egyik csúcsműszerével.

Tíz magyar és harminnégy külföldi szerző jegyzi azt a cikket, amely a Science április 8-i számában jelent meg. A hazai szakemberek által koordinált kutatóprogram egy érdekes, viszonylag fényes (+7 magnitúdós) csillagot vizsgált. A HD 181068 jelű égitest fényváltozásait a Kepler-űrtávcsővel követték. A mérések alapján nem egy, hanem három csillag van a rendszerben, ahol a főkomponens egy élete végén járó, és ezért felfúvódott vörös óriás. Körülötte két kisebb vörös törpe mozog, amelyek sokkal szorosabb pályán egymás körül is keringenek.

A felfedezést az tette lehetővé, hogy a vöröstörpe-páros tőlünk nézve 45,5 naponta eltűnik az óriáscsillag mögött. Eközben a két törpecsillag 0,9 napos periódussal egymást is elfedi. A kölcsönös fedések eredményeként összetett fénymenet alakul ki, amelynek részleteit csak a Kepler-űrtávcső rendkívül pontos mérései alapján sikerült rekonstruálni.

A rendszert 2010 júniusában fedezték fel, és a következő hónapokban több földi távcsővel is vizsgálták. Felvételeket készítettek a Piszkéstetőn lévő 1 méteres távcsővel, majd az USA-ban felállított CHARA nevű optikai interferométer segítségével sikerült megmérni a vörös óriás átmérőjét.

Mindezek alapján kiderült, hogy a 816 fényév (250 parsec) távolságban lévő objektumok közül az A jelű főkomponens mérete 12,4-szerese a Napunkénak. Felszíni hőmérséklete 5200 kelvin körüli, és a mi csillagunknál 93-szor több energiát bocsát ki. Tömege közel három naptömeg. Két kisebb társa annyira apró égitest, hogy azokat a távcsővel nem sikerült felbontani, de a rendszer fényváltozásának menetéből rekonstruálható volt helyzetük és mozgásuk. A megfigyelés a fényváltozások elemzése révén bepillantást enged az égitestek belső szerkeztébe is (lásd keretes írásunkat).

Forrás: KASC

Asztroszeizmológia

A csillagok rezgéseit vizsgáló tudományterület ahhoz hasonlóan nyer ismereteket az égitestek belsejéről, ahogy a földrengésekkel a geofizikusok tanulmányozzák bolygónk belsejét. Az égitestek fényességváltozása alapján kimutatott rezgések rámutathatnak az adott csillagok összetételére, méretére, forgási és egyéb jellemzőire is. Az eredményeket más mérési adatokkal összevetve az égitest korára is következtethetnek a szakemberek. Balra egy fantáziarajz látható egy csillag metszetéről, amelynek belsejében perces, órás időskálájú rezgések terjednek a hangullámokhoz hasonlóan.

A felfedezés azért fontos, mert sok hasonló vörös óriáscsillag ismert, amelyek mindegyike úgynevezett Nap-típusú oszcillációkat mutat. Utóbbi keretében az égitest felszíne periódikusan tágul és zsugorodik. A folyamatot a külső burokban lévő anyagáramlások gerjesztik - ennél a csillagnál azonban nem mutatkozott ilyen jelenség. Az oszcillációk hiányának megértése megvilágíthatja a jelenség kialakulását. Olyan rezgések viszont mutatkoznak a rendszerben, amelyeket feltehetőleg a két törpecsillag árapályhatásai gerjesztenek a főkomponensben - ezek vizsgálata szintén érdekes témakör.

A trió egy különleges asztrofizikai laboratóriumnak is tekinthető, ahol a rezgések kialakulása és az árapály-kapcsolat hatásai egyaránt tanulmányozhatók. Az itt vizsgált rendszert kivéve csak két olyan csillagtrió ismert, amelyben a fent említett 45,5 naposnál rövidebb periódus jellemző - esetünkben ezért a csillagoknál az egyébként lassú változások is emberi méretskálán tanulmányozhatók.

Exobolygó-kutatóprogram Magyarországon

A Kepler-űrtávcső megfigyeléseinek kiértékelésében hazánk is szerepet játszik. A Lendület Fiatal Kutatói Program keretében Kiss László indított az exobolygók megismerését célzó munkát Magyarországon, a Magyar Tudományos Akadémia támogatásával. A hazai exobolygó kutatócsapatot 2011-ben Fűrész Gábor erősíti, aki az OTKA-NKTH-Mobilitás pályázat segítségével látogat Magyarországra. Akárcsak Bakos Gáspár, ő is a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics munkatársaként kezdte tevékenységét az USA-ban, ahol főleg nagyobb távcsövek fejlesztésével, modernizálásával foglalkozott, és hasonló témakörben fogja segíteni a hazai szakembereket az itthoni, exobolygókat vizsgáló műszerpark és technológia feljavításában.

Kisgyermekes nőként nehezebb kutatni

Derekas Aliz, a cikk első szerzője Szegeden végzett csillagász, aki Magyary Zoltán posztdoktori ösztöndíjasként az ELTE-n kezdte a fenti kutatásokat, és jelenleg az MTA Konkoly-Thege Miklós Csillagázati Kutatóintézetben dolgozik.

[origo] Trinity lett a csillag beceneve, honnan jött az ötlet?
Derekas Aliz: Még tavaly júniusban az Aarhusban tartott Kepler-konferencián a volt témavezetőmnek megmutattuk, hogy milyen érdekes objektumot találtunk, valamint az oszcilláció elemzését. Ő javasolta, hogy ki kellene találni valami nevet neki, hogy ne kelljen ennyi számot megjegyezni, hiszen a Kepler katalógusban a KIC5952403 jelzést kapta. Szerettünk volna valami olyan nevet kitalálni, ami tükrözi a objektum tulajdonságát. Az első ötletek egyikünknek sem igazán tetszettek, aztán beugrott be a Trinity név, ami magyarul Szentháromságot jelent, ezzel utalva a hármascsillag jellegre.

Mekkora előkészítést igényelt a sok mérés, amelyeket együttesen felhasználtak? Hogyan nyerték meg a külföldi távcsöveket a programnak?
Tulajdonképpen egész könnyedén sikerült megnyerni a külföldi távcsöveket. A már említett aarhusi találkozón beszéltünk Daniel Huberrel, akit mellesleg még Sydneyből ismertünk, aki az interferometriai méréseket végezte. A spektroszkópiai mérések megszerzésében is igazából a személyes ismertségek segítettek. Igyekeztem minden követ megmozdítani, hogy találjak olyanokat, akik abban az időben éppen spektroszkópiai mérést végeztek és megkérdeztem, hogy nem férne-e be a mérési programjukba a mi csillagunk. Így születtek végül mérések róla Németországban, Kanári-szigeteken, USA-ban és Kanadában.

Mennyire egyedi a felfedezés olyan szempontból, hogy egy exobolygókat kereső távcső más jellegű tudományos eredményt adott?
A Kepler-űrtávcső körülbelül 150 ezer csillagot mér folyamatosan, exobolygókra vadászva. Ebből adódóan igen nagy az esély arra, hogy más jellegű felfedezéseket is tehessünk ezzel a fantasztikus képességű műszerrel, hiszen a célpontok mindössze egy-két százaléka körül kering kimutatható bolygó, a többi, 98-99%-nyi csillagnál a fényváltozásokból más fizikai jelenségek válnak kutathatóvá. A felfedezés egyedisége éppen ebből következik: több mint százezer csillagból mindössze egy ilyet fedeztünk fel eddig, tehát a vizsgált asztrofizikai konfiguráció igen ritka a csillagok világában.

A csillagászathoz ennyire közel bizonyára a gyerekei is megfertőződnek az égbolt szeretetével. Mutatnak fogékonyságot a téma iránt?
Nem tudom, hogy a mi esetünk mennyire általános. Nagyobbik fiam most négyéves, ő már úgy másfél éves korától kezdve mutatja, hogy hol a Hold. Ha kimegyünk az utcára, még akkor is mindig észreveszi, amikor épp a nappali égen látható. Másik kedvence a Jupiter, alias Pupiter, amit szintén elég jól megtalál az égen. Kisebbik fiam most lesz kétéves, a Hold megtalálása már neki is a kedvenc elfoglaltságai közé tartozik.

Milyen a csillagászok között a nemek aránya itthon és külföldön? Illetve általában mennyivel nehezebb egy hölgynek érvényesülnie ebben a szakmában?
A hazai csillagász kutatók körülbelül 20% nő, és hasonló az arány külföldön is, azaz eléggé kisebbségben vagyunk. Ha a ranglétra felsőbb részeit nézzük, akkor ez az arány még rosszabb, mind hazánkban, mind külföldön - bár ott már egyre több és több pozitív példát hallani. Külföldön már korábban, de az utóbbi időben már hazánkban is figyelembe veszik, ha egy kutatónőnek gyermeke van, ami főként a korhatáros pályázatoknál jelentős, ahol plusz éveket adnak a gyerekek számától függően. Ez azért fontos, mert az otthon töltött években a folyamatosan dolgozó kollégákhoz képest hátrányba kerülünk, azaz például nem születnek publikációk, ami elengedhetetlen egy pályázat megnyeréséhez, és bizony a használt pelenkákkal együtt egy csomó korábban tanult tudás, képesség is a kukába kerül, amelyeket aztán újra fel kell eleveníteni, meg kell tanulni. Arról nem is beszélve, hogy anyaként már nem lehet megcsinálni azt, hogy ha jön az ihlet, akkor éjszakába nyúlóan dolgozik az ember, hanem koncentráltan, szinte csak a munkaidőben van munkára lehetőség. Összességében azt mondanám, hogy kisgyermekes nőként nehezebb dolgunk van a szakmai oldalt tekintve.

Animáció a csillagtrió mozgásáról (fent) és eközben a tőlünk megfigyelhető fényváltozásról (lent). Az alsó grafikon beosztása ezred magnitudós léptéket mutat, azaz nagyon apró fényváltozásokat sikerült itt kimérni (Daniel Huber, University of Sydney)