Exobolygókat vizsgáló kutatóprogram indul Magyarországon

Az MTA Lendület programja keretében Kiss László vezetésével a Naprendszeren kívüli planétákat vizsgáló kutatócsoport létesül hamarosan Magyarországon. 

A Lendület Fiatal Kutatói Program hazánkba visszatérő szakembereknek biztosít lehetőséget arra, hogy kutatócsoportot alakítsanak, és napjaink élvonalába illeszkedő munkát végezzenek. Kiss László "Bolygórendszerek fejlődése más csillagok körül című kutatóprogramja" is támogatást nyert a Lendület program keretében.

Az öt éves kutatómunkát a Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Kutatóintézetben végzik vezetésével, amelynek célja nem csak újabb exobolygók felfedezése, inkább hanem jellemzőinek, gyakoriságuknak és a rendszerek fejlődésének minél pontosabb megértése. A Naprendszeren kívüli planéták elemzését a központi égitest tüzetes vizsgálatával is összekapcsolják.

Kutatási módszereik között szerepelnek asztroszeizmikus vizsgálatok, amelyek keretében a csillagok rezgéseit elemzik, részben a Kepler-űrtávcső adatait felhasználva. Emellett az exobolygók csillagok előtti elhaladásait/fedéseit tanulmányozva a rendszerek jellemzőt is pontosítani kívánják. A munka keretében az MTA Piszkéstetői Obszervatóriuma távcsöveit fejlesztik, emellett külföldi műszerek is felhasználnak.

A központi csillag minél pontosabb megismerése olyan szempontból is fontos, hogy megértsük, mely csillagoknál milyen planéták illetve azok rendszerei fordulnak elő. Kiemelt témakör az egyes bolygórendszerek korbecslése, hosszú méréssorozatokkal elemzik a több planétát tartalmazó rendszereket, és az exobolygók körül keringő exoholdakat is keresnek. Kiemelten vizsgálják továbbá, hogy miként változnak meg az exobolygók jellemzői a csillag vörös óriássá történő felfúvódása során.

A program keretében szorosan együttműködnek több nemzetközi intézettel, elsősorban Ausztráliában, illetve az Egyesült Államokban lévő obszervatóriumokkal, részben a magyar-amerikai, exobolygókat vadászó HATNet program hazai és külföldi képviselőivel is.

Kiss Lászlót kérdeztük

Kiss László

Dr. Kiss László az MTA doktora, a Szegedi Tudományegyetemen végzett fizikusként, majd itt védte meg PhD értekezését is. Észlelőcsillagász, a Magyar Csillagászati Egyesület aktív tagja, aki 2002 óta Ausztráliában, a Sydney Egyetemen posztdoktori ösztöndíjas. A pulzáló vörös óriáscsillagok nemzetközileg elismert szakértője, csillagszerkezettel és csillagfejlődéssel foglalkozik, különös tekintettel a kettős rendszerekre. Az MTA Lendület programja adott lehetőséget rá, hogy családjával hazaköltözzön, és itthon folytassa munkáját. Kiss Lászlót kérdeztük a kutatóprogrammal kapcsolatban.

Milyen szerepe lehet hazánknak a nagytávcsöves exobolygó vadászat mellett szerényebb műszereinkkel?

Megfelelő észlelési programmal meglepően nagy. Egyszerűen arról van szó, hogy a hazai műszerekhez hasonló kisebb távcsöveknek van egy nagyon fontos előnye: a szinte korlátlanul rendelkezésre álló távcsőidő. Egy 8-10 m-es óriástávcsövön a legritkább esetben kaphat valaki 2-3 éjszakánál több időt, sőt, nagyon sok vezető műszeren nem is éjszakákban, hanem órákban mérik a kiosztott megfigyelési időt. Ezzel szemben egy 0,5-1 m-es kisműszeren, mint amilyenek a Piszkéstetői Obszervatóriumban is vannak, nyugodtan lehet tervezni akár évekig tartó megfigyelés-sorozatot. Ezzel megnövelhetjük az érzékenységet olyan jelenségekre, amelyeket pár éjszakányi óriástávcsöves méréssel soha nem lehet kimutatni. Tehát nem csak a méret, hanem az ügyes felhasználás is számít, amire nagyon jó példa a Bakos Gáspár által vezetett HATNet bolygókereső program: az északi féltekén üzemelő kicsiny robottávcsövek durván 10 cm-es műszerek, amelyek előnye a nagy látómező és automatikus működés hónapokon át.

Azt azonban mindenképpen hozzátenném, hogy a tudományos programnak a Piszkéstetői Obszervatórium fontos, de nem egyetlen adatforrása. Már idén decemberben repülök vissza Ausztráliába, hogy a 3,9m-es Angol-Ausztrál Teleszkóppal tanulmányozzam a bolygórendszerek kialakulásának időskáláját Balog Zoltánnal (jelenleg Univ. of Arizona) együttműködve. A Kepler-űrtávcső szintén nagy munkát fog adni, mellette pedig pályázni fogunk más külföldi óriástávcsövekre is. Azaz kutatási programunk szintézisszerűen fogja összekötni a hazai lehetőségeket a nemzetköziekkel.

A többi kelet-európai államban zajlanak-e hasonló kutatások?

A lengyel és a cseh csillagászat például mindenképpen világszínvonalú, köztük több olyan programmal, melyek hasonló célkitűzésűek. Jelenleg is vannak aktív együttműködéseim pl. lengyel csillagászokkal, akik az égbolt időtartományban történő felmérésében vezető kutatók - velük a továbbiakban is folytatni szeretném a kollaborációt.

Milyen eredménnyel lennél elégedett a kutatóprogram alatt?

Három részben válaszolnék. A tudományos eredmények közül exoholdak (exobolygók körül keringő holdak), illetve többszörös exobolygó-rendszerek felfedezését mindenképpen remélem, bár nem lesz könnyű (és nagy is a verseny) - különösen olyanokét, ahol valamelyik bolygón akár az élet számára is alkalmas körülmények uralkodnak. Szeretném megérteni, hogy mi várható a mi Naprendszerünkben, amikorra a Nap vörös óriássá fejlődik és szeretném konkrét adatokkal tesztelni az elképzeléseket a Kepler-űrtávcső vörös óriáscsillagokról készült megfigyelései alapján, hiszen ezek a csillagok pontosan abban az állapotban vannak, mint ahol a Nap lesz 5 milliárd év múlva. Ugyanakkor öt év nagyon hosszú idő és a tudományos kutatásban sokszor előfordul, hogy a legfontosabb eredmények teljesen meglepetésszerűen bukkannak fel. Ez nem zárható ki a Lendület-programom esetében sem.

Tudományszervezés szempontjából egy nagyon jó és eredményes kutatócsoportot szeretnék létrehozni, amely munkájával Magyarországon eddig csak korlátozottan vagy egyáltalán nem létező műszertechnikákat valósít meg. A szakma régi adóssága a nagyfelbontású spektroszkópia meghonosítása, amit az ötéves program végére mindenképpen bevezetünk Piszkéstetőn. Nem titkolom azt sem, hogy nagyon szeretnék két-három, jelenleg külföldön dolgozó magyar csillagászt is hazacsábítani, akikkel megalapozhatunk egy széles látókörű exobolygókutatási műhelyt.

Végezetül nagyon örülnék, ha munkánk eredményeként a csillagászat társadalmi beágyazottsága is érezhetően növekedne. Tudományunk eredményei általában nagy érdeklődést váltanak ki a nagyközönségben, így a tudományos ismeretterjesztésben való részvétellel nagyon fontos eredményeket érhetünk el általában a természettudományok elfogadottsága és népszerűsége tekintetében.

Az elnyert összeg mekkora fejlesztéshez és átalakításhoz elég a hazai távcsöveknél?

Elfogadott kutatási programom kb. 100-120 milliós beruházást tervez Piszkéstetőn a következő öt évben. Ez a távcsövek távirányíthatóvá, illetve legalább részben autonóm döntésekre képessé tételére, valamint új digitális csillagászati képrögzítő eszközök beszerzésére nagy bizonyossággal kijelenthető, hogy elég lesz. Az exobolygókra érzékeny nagyfelbontású spektroszkópia gyakorlatilag még egyszer ennyit igényel, amihez további kutatásfinanszírozásai pályázatokat fogunk benyújtani.