Filmajánló

Tudományos fantasztikus művekben a legalapvetőbb problémát az szokta jelenti, hogyan oldják meg hogy a szereplők emberi léptékkel mérhető idő alatt jussanak el A-ból B-be (ahol A és B minimum két távoli csillagrendszer). Sok ügyes irodalmi fogás létezik a probléma leküzdésére, az egyik lehetőség a féreglyuk (magasabb dimenziók, fekete lyuk, stb) használata. Anno Carl Sagan Contact-ja és a hamarosan a mozikba kerülő Interstellar (magyar címe Csillagok között lesz) is ezt a megoldást részesítette előnyben. Az Interstellar történetének alapötletét is egy asztrofizikus jegyzi, Kip Thorne (többek között a Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory, a LIGO projekt egyik alapítója), aki a film egyik producere is (executive producer - megvalósításért felelős producer).

A Wired magazin cikke szerint a filmkészítők a fentiek tudatában nem meglepő módon (és nagyon helyesen) nem aprózzák el a dolgot: ők igazi fekete lyukat szeretnének mutatni a nézőközönségnek. Úgyhogy Thorne írta fel a téregyenleteket, amik alapján a speciális effektek készítői lerenderelhetik a valósághű fekete lyuk képét. Először gondolom kicsit megállt bennük az ütő, amikor kiderült, hogy az eddig használt raytrace programot kicsit át kellene írni, mert hogy a fekete lyuk közvetlen környezetében a fény terjedése (az erősen görbült téridőben) nem a szokásos egyenes vonalat követi. De aztán olyan jól belelendültek a szimulációba, hogy a fekete lyukhoz akkréciós korongot is hozzácsaptak, hogy megnézzék az abból jövő fény vajon hogyan térül el. 

A kép annyira jól sikerült, hogy Thorne és a render-csapat további együttműködést fontolgat. Minimum két cikket, egy asztrofizikai témájút és egy technikai jellegűt terveznek. Értelemszerűen engem az előbbi érdekel. Kíváncsi lennék, hogy az Event Horizon Telescope-hoz (is) készült, fekete lyuk árnyék (black hole shadow) szimulációkhoz képest (lásd ezt a korábbi bejegyzést) ez milyen újdonságot hoz, vajon tesz-e olyan predikciókat, amik megfigyelhetőek jelenlegi műszereinkkel.

A Wired cikkét részletesebben bemutató magyar összefoglalót (szép képekkel) itt lehet elolvasni. 

Látogatás a szardíniai rádió teleszkópnál

Ezen a héten az EVN szimpóziumon veszek részt, Cagliariban, Szardínián. A szimpóziumon főleg az európai VLBI hálózatot használók gyűlnek össze és ismertetik a legfrissebb VLBI, e-VLBI eredményeket. EVN szimpóziumot minden második évben rendeznek, a mostani a 12. a sorban. Az előadásokról majd részletesebben fogok beszámolni egy másik bejegyzésben, most csak a mai napra tervezett kirándulásról akarok írni, a nemrégiben (2013 őszén) átadott szardíniai rádióteleszkóphoz. 

A 64 méteres tányér nagyjából negyvenvalahány kilométerre van Cagliaritól, eléggé kihalt vidéken.(Olyan sok résztvevő van a konferencián, hogy három busszal vittek minket oda). A projektet még 2001-ben kezdték el, de az első földmunkákat is már 2003-ban végezték. Hát egy kicsit elhúzódott a dolog :). A tányért Egyiptomban készítették és a helyszínre szállítás sem volt egyszerű folyamat. (Összehasonlításképpen a szintén 65 méteres sanghaji Tianma antennát 2009-ben kezdték el építeni és szintén 2013-ban adták át. A kínai űrprogram miatt, amire nagyrészt használni akarják, nem nagyon lehetett késlekedni.) 

Az SRT-t (Sardinia Radio Telescope) úgy tervezték, hogy 300 MHz-től akár 100 GHz-ig is képes legyen észlelésre. Ez azt jelenti, hogy a tányér, és a segédtükör felületének legalább 300 mikrométeres pontossággal kell megmunkáltnak lennie. Ezt szerencsére sikerült is elérniük. Jelenleg még csak három vevő van készen, az L-sávú, egy 5,7-7,7 GHz-en működő (itt van a methanol mézer vonal) és a 22 GHz-es (K-sávú). 

Jelenleg a tudományos tesztek folynak, ennek fő célja, hogy a lehetséges hibákat megtalálják, kijavítsák és elkészítsék a tudományos megfigyelésekhez szükséges kiegészítő programokat. A legfontosabb feladatok közé tartozik, hogy mielőbb felkészítsék az antennát az Európai VLBI Hálózatban (EVN) és az európai pulzár megfigyelő hálózatban (LEAP, Large European Array for Pulsars) való részvételre, valamint természetesen az egyedi antennaként való működésre is. Jelenleg a legnagyobb és legsürgetőbb probléma az emberhiány, emiatt sajnos nincs mód arra hogy éjszaka is működjön a teleszkóp. (Általában igaz, hogy az európai uniós támogatások nem terjednek ki üzemeltetésre, azt  a helyi kormányoknak, szervezeteknek kell állniuk.) Az első VLBI teszteket sikeresen végezték 2013 januárjában más olasz antennákkal és idén márciusban az EVN-nel is legalábbis az L és K sávban. Ezért biztosak benne, hogy műszakilag a rendszer kész EVN megfigyelésben részt venni. Viszont a valós idejű, tehát az e-EVN-be való csatlakozására még várni kell, mert a szükséges optikai kábelek előreláthatólag csak egy, másfél év múlva érnek az antennához. 

A vevők tekintetében a 43 GHz-esre már meg van a pénz és optimisták a magasabb 86 GHz-en működő vevővel kapcsolatban is. 

Az antenna nagyon szép volt. (Bár amikor felénk fordították a tányért látszott, hogy nem ma készült.) A kiszolgáló épületek, állítólag év végére elkészülnek. 

A szervezők egyébként egy hihetetlenül finom terülj-terülj asztalkámat szerveztek ebédnek. Állítólag helyi termékekből készült ételeket, italokat fogyaszthattunk. Ezekszerint a sült paprika nem(csak) erdélyi étel :) A paradicsomos tarhonyaféleség volt a kedvencem, de a sonka, sajt és az olívabogyó is isteni volt! Volt népviseletbe öltözött fogadószemélyzet is, akik a kezdeti elfogódottság után már felszabadultan fotózták az egzotikus rádiócsillagász hordát. 

e-MERLIN

Júniusban Manchesterben jártam e-MERLIN adatokat feldolgozni, igazán illene már erről a rádióantenna-hálózatról is írnom. A MERLIN rövidítés eredetileg a Multi-Element Radio-Linked Interferometer Network kifejezést takarta, a hálózatot aztán pár éve felújították és a Radio Linked kifejezést Remotely Linked-re cserélték a nevében, mivel a felújítás egyik sarkalatos pontja az volt, hogy az Anglia területén található hét antennát (30 Gb/s sávszélességű) optikai kábellel kötötték össze. 

Az e-MERLI antennái Anglia szerte. www.e-merlin.ac.uk

Emellett persze az elektronikát és a vevőket is lecserélték. A leghosszabb bázisvonal (az nem változott) 217 km. Jelenleg két frekvenciasávban lehet megfigyeléseket végezni, 1,3 és 1,75 GHz valamint 4,5 és 7,5 GHz között. (150 és 40 ezredívmásodperces felbontás érthető el.) Terveznek még egy magasabb 22 GHz-es sávot is. Egyébként azért kellett Manchesterbe utaznom, mert a mérési adatok kalibrációját csak helyben, tapasztalt e-MERLIN-essel együtt lehet végezni. Készül egy pipeline is, de sajnos elég kevés emberük van a feladatra, úgyhogy nem valószínű, hogy a közeljövőben sikerül megoldani az automatikus adatfeldolgozást.   

Forró foltok vagy kettős AGN?

Júniusban jelent meg a Nature-ben a hármas aktív galaxismag felfedezéséről szóló cikk, amelyről a blogon is beszámoltam. A júliusi Astrophysical Journal Lettersben pedig már meg is jelent az eredményeket (azok egy részét) megkérdőjelező írás.

Deane és munkatársai a J1502+1115S jelű rádióforrást bontották fel két kompakt, rádiósugárzó objektumra és ezeket egymástól 450 fényévre lévő szoros kettős AGN-nként értelmezték. (A harmadik AGN, a J1502+1115P 7.4 kpc-re van az S jelű forrástól). Egy frissen megjelent cikkben viszont Wrobel, Walker és Fu VLBA méréseik alapján amellett érvelnek, hogy ez a két nagyon közeli  rádiósugárzó objektum lehetséges, hogy egy AGN-hez tartoznak és úgynevezett forró foltok (hotspot). A forró foltok rádióhangos AGN-eknél ott alakulnak ki, ahol a jetek a környező csillagközi anyagba ütközve lelassulnak és mozgási energiájuk eldisszipál. Egy bizonyos típusú AGN-ek, a kompakt szimmetrikus objektumok (Compact Symmetric Objects, CSO) esetén a két forró folt nagyon közel található egymáshoz; ezek a források vagy még nagyon fiatalok, vagy nagyon sűrű az őket körülvevő csillagközi anyag (vagy akár mindkét magyarázat is igaz lehet), ezért a jetek még nem tudtak a központi magtól messzire távolodni. Az alábbi ábrán látható egy ilyen forrás rádiótérképe:

A 1943+546 jelű rádióforrásban található két forró folt. A kép az EVN-nel készült 8 GHz-en, a cikk a New Astronomy Reviews-ban jelent meg.

A Nature cikk szerzői is megvizsgálták ezt a lehetőséget, de a méréseik alapján arra következtettek, hogy a hotspot magyarázat nem valószínű. Wrobel és munkatársai azonban bemutatnak egy ismert CSO-t, amelynek tulajdonságai (fényesség, távolság, stb.) hasonlóak a J1502+1115S-ben mért értékekhez, tehát azok mégsem annyira extrémek, hogy a forró folt magyarázat kizárható lenne.

Hogyan tovább? Két ellenséges csoport fog újabb, egymásra licitáló cikkekkel előállni? Egyáltalán nem, ellenkezőleg, együtt adtak be új távcsőidő-igénylést a VLBA, VLA és a Green Bank teleszkópból (GBT) álló hálózatra. Ezzel a hálózattal még mélyebb (nagyobb érzékenységű) megfigyelést lehet végezni. A pontosabb spektrum, részletesebb rádiótérkép és a polarizáció mérésével pedig remélhetőleg  el lehet majd dönteni, hogy melyik - a CSO, vagy a kettős AGN magyarázat - a valószínűbb.

Megint lesz FIKUT!

Szeptember 17-től 19-ig hetedik alkalommal kerül megrendezésre a FIatal csillagász és asztrofizikus KUtatók Találkozója. Ahogy legutóbb 2012-ben, most is az MTA Wigner Kutatóközpontja lesz a helyszín. Külön jó hír, hogy idén is lesz lehetőség a bemutatott eredményeket referált publikációban is közzé tenni.

A találkozó célja, hogy a csillagászati vagy rokon területeken dolgozó doktoranduszok, vagy friss doktorok megismerhessék egymás kutatási tevékenységét, no meg persze személyét is :) A 2012-es esemény is nagyon jó hangulatban telt, hasznos is volt, úgyhogy én azt tanácsolom aki érintett az jöjjön, vegyen részt. (Ugyan sajnos már nem tartozom a fiatal kategóriába, de valószínűleg én is regisztrálok.)

A jelentkezési határidő szeptember 3., az absztrakt leadási pedig augusztus 20. Jelentkezni pedig a rendezvény honlapján lehet: 

http://indico.kfki.hu/conferenceDisplay.py?confId=212

Rosetta linkek

Az utóbbi napok legérdekesebb csillagászati, űrkutatási eseménye a 67P/Csurjumov–Geraszimenko üstököshöz hosszú évek után végre megérkező, akörül pályára álló ESA Rosetta műholdjának tevékenysége. A témában egyáltalán nem vagyok járatos, viszont kívülálló érdeklődőként tátott szájjal figyelem a híreket és a jobbnál jobb képeket. Aki színvonalas magyar nyelvű ismeretterjesztő írásokra kíváncsi a témában az mindenképpen keresse fel az Űrvilág (Rosetta üstökösprogram) és a Csillagászat.hu (Rosetta) weboldalakat. Angol nyelven pedig az ESA Rosetta blogja melegen ajánlható. 

Kitekintés: inaktív szupernagytömegű fekete lyukak megfigyelése

A blog témája az aktív galaxismagok, de most még is egy nem-aktív galaxisról szóló cikkről fogok írni. De először is, mi az előnye az aktivitásnak a megfigyelő szempontjából? Hát az, hogy az aktív galaxismag az elektromágneses spektrum széles tartományában erősen sugároz, könnyű megfigyelni. Ezzel szemben egy normális (anyagot folyamatosan nem befogó) galaxis magjában üldögélő szupernagy tömegű fekete lyukról nem sok információt tudunk szerezni. Egyik lehetőség, ha gravitációs lencseként elhajlítja a mögötte, a távolban lévő sugárzó objektumból jövő fényt, de ilyenkor az egész galaxis gravitáló tömege (központi fekete lyuk, csillagok, gáz, sötét anyag a haloban) együttes hatását látjuk. A másik lehetőség, hogy valami (ami sugároz) nagyon közel kerül a fekete lyukhoz és ekkor tudjuk annak gravitációs hatását megfigyelni a például egy csillag pályáján, amit a Tejútrendszer központi fekete lyukának esetében sikerült alaposan megfigyelni.

Távoli galaxisok esetében azonban általában nem tudunk olyan jó felbontást elérni, hogy az egyedi csillagok pályáját megfigyeljük. Viszont előfordulhat, hogy egy szerencsétlen csillag olyannyira megközelíti a központi a fekete lyukat, hogy a hatalmas gravitáció széttépi. Ebben az esetben rövid ideig tartó felvillanást, felfényesedést kellene látnunk többek között a röntgentartományban is. De hogyan lehetne egy ilyen ritka és előre nem jelezhető effektust megfigyelni? A megoldás, hogy melléktermékként már meglévő adathalmazt vizsgálunk át ilyen jelek után kutatva. Például az ESA XMM-Newton műholdja nemcsak mérés közben, hanem amikor egyik mérendő területről a másikra áll át is rögzíti az adatokat. Ilyen módon tulajdonképpen véletlenszerű sorrendben végez égboltfelmérést. 

Ilyen adatokban talált gyanús jelet és kezdeményezett új, már célzott röntgenméréseket egy nemzetközi kutatócsapat. A megfigyelések azt támasztották alá, hogy tényleg az árapályerők téptek szét egy csillagot a központi fekete lyuk közelében. Azonban a jel az elhalványodás után újra megjelent és egy újabb lecsengési fázist mutatott. Ezt a nem várt jelenséget kettős szupernagy tömegű fekete lyuk jelenlétével sikerült magyarázni: a fekete lyukba behulló gáz útját a másik fekete lyuk gravitációs tere egy időre megzavarta, így kikapcsolva a röntgen sugárzást.

Illusztráció a fekete lyuk kettőshöz. Egyikük akkretálja a szétszakított csillagot, míg a másik egy időre megszakítja az anyagáramlást. ESA/C Carreau

A modell szerint a két fekete lyuk nagyon szoros kettőst alkot, átlagos távolságuk (két ezred fényév) nagyjából a Naprendszer nagyságával egyezik meg. Feltételezések szerint ez a kettős két millió év múlva fog összeolvadni. Ha akkoriban lesznek (még, már?) ebben a tömegtartományban érzékeny gravitációs hullám detektoraink, biztos jó pár cikk fog ezzel az eseménnyel foglalkozni :)