A csillagok zenéje

 

A csillagok rezgéseit leíró számoszlopok zenei hangokat rejtenek - állítja Kolláth Zoltán csillagász az Élet és tudománynak adott interjújában. Az MTA Csillagászati Kutatóintézetének tudományos igazgatóhelyettesével, egyebek között a csillagok hangfrekvenciás rezgéseiről beszélgetünk, meg arról, hogyan tehető hallhatóvá, ami az égbolton látható.

A csillagászat természetközeli tudomány. Mi az, ami az embert erre a területre irányítja?
- A csillagos égboltban benne rejlik a természet esztétikája és harmóniája. Megismerését a világ megismerésének természetes vágya irányítja. A fizika területére az elektromos kísérletek varázsos világa vitt, csillagászati érdeklődésem kialakulásában gyerekkorom falusi környezete játszott szerepet.
A tudományos munka egyfajta robot, az ember kis téglákat illesztget egy hatalmas építménybe. Az én szakterületem a változócsillagok numerikus modellezése. Ez időnként meglehetősen mechanikus munka, sokszor ezernyi programsor között a hibát kell megtalálni. Így aztán az emberből olykor elemi erővel tör fel az az igény, hogy az "épületből" a maga teljességében is lásson valamit. Akár azon az áron is, hogy egy kicsit kalandorrá válik. Én a csillagok rezgései felől elindulva elkalandoztam egy kicsit a zene, a zenei akusztika irányába.

A csillagok zenélnek?
- Ez így természetesen nem állja meg a helyét. De a zenei analógia segít abban, hogy egyszerűen elmondhassak olyan dolgokat, amelyeknek a megértéséhez egyébként bonyolult matematikai eszköztárra volna szükség. Ahogy egyre többet foglalkoztam a témával, világossá vált számomra: a csillagok lehetséges "hangjai" egy érdekes, új zenei környezetet teremthetnek. Szerencsémre találkoztam Keuler Jenővel, aki zeneszerzőként használja csillaghangszereimet.

A zenei skálák régóta ismeretesek.
- Az alaphangok és a felhangok rendszerén nyugvó zenei skálák valószínűleg egyiptomi eredetűek, bár a legfontosabb felismeréseket Püthagorasznak tulajdonítják. A szférák zenéjének (harmóniájának) az ideája is ebben a korban született. A püthagoreusok úgy képzelték, hogy az égitestek égi pályájukon kristálygömbök (szférák) mentén keringenek, s eközben zenei hangokat hallatnak. A szférák zenéjét azonban az ember nem hallja, mert születése óta ebben a hangtérben él... Kepler szerint a szférák zenéjének semmi köze sincs a kristályszférákhoz; ő a bolygók mozgásában a természet harmóniáját fedezte fel, s ehhez tartozónak vélte a zenei harmóniát. Én a zene és az égi jelenségek kapcsolatát a változócsillagok tulajdonságaiban találtam meg.

Mit kell tudnunk mindehhez a csillagokról?
- A csillagok óriási, forró gázgömbök, közülük az egyik a mi Napunk. Belsejükben nukleáris (fúziós) energiatermelés zajlik, a megtermelt energiát a csillagok fényeként észleljük. A mi Napunk mintegy másfél millió kilométeres átmérőjével és 2x1030 kilogramm tömegével kicsinek számít. Fényessége (luminozitása), vagyis az általa kibocsátott teljes sugárzási teljesítmény 4x1026 watt. Hatalmas mennyiségű energiát bocsát ki másodpercenként, mégis a csillagok között könnyen találunk a Napnál több ezerszer fényesebbeket is. A Nap azon részének a hőmérséklete, ahonnan a fény nagy része hozzánk érkezik (ezt fotoszférának nevezzük) körülbelül 6000 kelvin (a csillagok többségének effektív hőmérséklete 3000 és 40 000 kelvin közé esik). A fotoszféra vastagsága a Nap sugarának csupán néhány ezreléke, s ez valamennyi csillag esetében így van. Ezért aztán ha bármit mondanánk a csillagok belsejéről a látványuk alapján, úgy járnánk el, mintha az alma magházáról beszélnénk csupán a héját látva.

Milyen változások vannak egy csillag életében, s ez hogy függ össze a csillagrezgésekkel?
- A csillagok életútját születési tömegük határozza meg, s a nagyobb tömeggel születő csillagok sokkal gyorsabban fejlődnek, mint a kisebbek. A csillagfejlődésben döntő tényező az alkotóelemek fúziója. Például a hidrogén-hélium-fúzió (a hidrogénnek héliummá való átalakulása) viszonylag lassú folyamat, ezért a csillagok "kamaszkora" viszonylag hosszú. A mi Napunk is évmilliárdokon keresztül égeti hidrogénjét, miközben fényessége csak nagyon lassan változik. Az üzemanyag fogytával az energiatermelő mag összehúzódik, s az ezt követő folyamatok már gyorsabban játszódnak le. A csillagok életük viharosabb időszakaiban jelentős mennyiségű anyagot veszítenek. A csillagfejlődés az emberi időskálákhoz képest nagyon lassú és - a mi öregedésünkhöz hasonlóan - egyirányú folyamat.
A csillagok fontos csoportját alkotják a változó csillagok. Ezek a fejlődésüktől független és életciklusaiknál általában sokkal rövidebb, periódikusan ismétlődő jelenségeket produkálnak. (Persze, a csillagfejlődésben is vannak rövid és heves folyamatok, például a szupernóva-robbanások.) Ez a periodicitás ad lehetőséget arra, hogy a változócsillagok és a hangrezgések között valamiképpen kapcsolatot teremtsünk.

Horányi Gábor