Beszámoló a 2014-es EVN Szimpóziumról

Ahogy már egy korábbi bejegyzésemben írtam október elején Cagliariban az EVN Szimpóziumon vettem részt. A program nagyon sűrű volt. Eredetileg én is egy előadással és egy poszterrel szándékoztam részt venni, de sajnos nem fértem be a programba, így két poszterrel érkeztem. 

Kollégám, Frey Sándor, akivel együtt képviseltük a magyarországi rádiócsillagászokat (íly módon közel teljes létszámban), előadására (Four hot DOGs eaten up with the EVN) szerencsére sor került. Ez is mutatja, hogy milyen hasznos az érdeklődést felkeltő előadáscímet választani :) A címben említett hot DOG (hot dust-obscured galaxies) a forró por árnyékolta galaxisok alosztályát takarja. Ezeket a forrásokat a WISE műhold (pár szóval már bemutattam a műholdat itt) égboltfelmérése során azonosították: olyan galaxisok, amelyek fényesek a két hosszabb WISE hullámhosszon (12 és 22 mikronon), de nagyon halványak, vagy akár nem is detektálhatóak a két másik (3,4 és 4,6 mikronos) sávban. Jelenleg azt gondoljuk, hogy ezek az objektumok valamilyen átmeneti fázisban vannak a csillagontó és AGN állapot között (a központi mag aktivitása a csillagkeletkezés ellen hat egy galaxisban, mivel kisöpöri a csillagok alapanyagául szolgáló csillagközi anyagot, felhőket). Mivel néhányuk mutat valamennyi rádiósugárzást, ezért VLBI technikát használva kideríthető, hogy ez inkább a csillagkeletkezésből (szupernóvarobbanások maradékából), vagy a központi fekete lyuk aktivitásából származik-e.

Az egyre érzékenyebb hálózattal egyre halványabb rádióforrásokat tudunk megfigyelni. Több előadás is foglalkozott gyengén rádiósugárzó, korábban a radio-quiet (rádió-halk) kategóriába besorolt AGN-ekkel. Francesca Panessa röntgen méréseket is felhasználva azt vizsgálta, hogy ezekben a gyenge rádióforrásokban a rádiósugárzás vajon ugyanolyan eredetű-e mint az igazi, erős jettel rendelkező rádió hangos AGN-ek esetében. A röntgensugárzás az akkrécióból (az akkréciós korong felett elhelyezkedő úgynevezett röntgen koronából) és számos forrásnál a jetből származik. Korábban a kisebb (naptömegnyi méretű), galaktikus fekete lyukaknál sikerült egy egységes modellben összefoglalni, hogyan jelentezik az akkréció változása a röntgen és rádió tartományban mért fényességváltozásokban. A kis tömegű fekete lyukak esetében meg lehet különböztetni két fázist, egyikben a jetből, a másikban a korongból származó sugárzás dominál. A két fázis az akkréciós rátától függően változik. Ezt a leírást azóta is próbálják kiterjeszteni a szupernagytömegű fekete lyukakra, tehát az AGN-ekre is. Egyelőre az is kérdéses, hogy a röntgen és rádió luminozitás között fennálló korreláció megfigyelhető-e az ilyen rádió-halk AGN-ek esetében. Bizonyos minták vizsgálatakor - például amikor optikai sugárzásuk, vagy kemény (ez a nagyobb energián általában 10 keV fölött mért) röntgen sugárzásuk alapján besorolt forrásokat vizsgáltak - úgy tűnik van ilyen kapcsolat. Viszont ezekben az esetekben a nagyskálás (VLA-vel mért) rádiósugárzást vetették össze a röntgen luminozitással, viszont amikor a kompakt jetre jellemző rádiósugárzást kerestek VLBI skálákon, akkor derült ki, hogy csak a források 67% illetve egy másik mintában csak 57%-ánál mérhető a kompakt mag rádiósugárzása. Az is kiderült, hogy a röntgen sugárzás nem a jetből származó rádiósugárzással, hanem a nagyskálás rádió struktúra fényességével áll kapcsolatban. Egyelőre tehát úgy tűnik, nem lehet ilyen egyszerű módon a szupermasszív fekete lyukakra alkalmazni a galaktikus kistestvéreikre felállított modellt.

Franco Mantovani egy másik érdekes rádió sugárzó AGN populációról beszélt. Ezek nyilvánvalóan jettel rendelkező források, amelyeket nemcsak rádió-, hanem gammatartományban is detektáltak (például a Fermi gamma műholddal). Ezek a források nagy része olyan aktív galaxismag, amelyekre szinte pontosan a jet irányából látunk rá (nagyon kis szöget zár be a látóiránnyal a jet). Ezek a blazároknak nevezett objektumok helyet kapnak több rádió monitorozási programban, például a MOJAVE (Monitoring Of Jets in Active galactic nuclei with VLBA Experiments) felmérésben, ahol jetek szerkezetének változását térképezik fel az amerikai VLBI hálózat a Very Long Baseline Array segítségével (lásd ezt a korábbi bejegyzésemet) nagyon jó felbontásban, több tíz éven keresztül, pár havonta végzett mérésekkel. Azonban ezek a monitorozó programok csak egy bizonyos rádiófényesség érték felett vesznek fel a mintájukba forrásokat. Az előadásban egy az EVN-nel végzett mérés-sorozat került bemutatásra, ahol a más programokban nem bekerült (nem elég fényes) forrásokat vizsgálják meg nagy felbontással.

A MOJAVE program legfrissebb eredményeiről Talvikki Hovatta tartott nagyon érdekes beszámolót. (Most láttam először élőben Hovattát, akinek már több cikkét is olvastam és döbbentem láttam, hogy fiatal hölgyről van szó, a neve alapján és eddig azt hittem, hogy férfi :) ).

A Fermi űrteleszkóp nagyon sikeres projekt, több előadás is foglalkozott a rádió- és gamma-tartományban sugárzó AGN-ekkel. A két hullámhossztartomány kapcsolatával: a rádiósugárzás szinkrotron folyamatból (ilyenkor relativiszikus sebességű töltött részecskék, például elektronok haladnak spirális pályán homogén mágneses térben), a nagyenergiás sugárzás pedig az inverz-Compton effektusból származik (amikor nagyenergiás elektron egy alacsony energiás fotonnak ütközve annak energiát ad át).

A rádióinterferométerünk felbontást növelhetjük egyrészt hosszabb bázisvonalak használatával, erre példa a RadioAstron műholddal kiegészített VLBI hálózat, másrészt rövidebb hullámhosszak használatával. (Ez utóbbi esetben, viszont figyelembe kell venni, hogy nem ugyanazt a sugárzó térrészt figyeljük meg az adott objektumban, mint alacsonyabb frekvencián.) A jobb felbontással egyre részletesebben figyelhetők meg az rádiósugárzó AGN-ek jetjei, és egyre többet tudhatunk meg a jet keletkezéséről is. Hat előadás foglalkozott a 2011 óta földkörüli pályán keringő RadioAstron méréseivel: Yuri Kovalev, Tuomas Savolainen, Jose L. Gomez, Gabriele Giovannini és Kirrill Sokolovsky az AGN kutatásokról beszélt, míg Andrey Adrianov és Alexey Rudnitskiy pulzárokkal kapcsolatos felfedezéseket mutatta be.

A rövid hullámhosszakon végzett méréseket Thomas Krichbaum vezette be (nem meglepő módon hiszen ő koordinálja a 3 mm-es hullámhosszon most már rutinszerűen működő Global mm VLBI Array munkáját). Előadásában viszont már a közeli jövőről, az 1.3 mm-en megvalósuló globális hálózatról (is) beszélt, ebben jelenleg már Plateau de Bure (Franciaország), Pico Veleta (Spanyolország), CARMA (Combined Array for Research in Millimeter Wave Astronomy, USA, Kalifornia), SMTO (Submillimeter Telescope Observatory, USA, Arizona), JCMT (James Clerk Maxwell Telescope, Hawaii, USA), SMA (Submillimeter Array, Hawaii, USA), APEX (Atacama Pathfinder Experiment, Chile) vesz részt és a jövőben tervezik az ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Chile) és LMT (Large Millimeter Telescope, Mexikó) bekapcsolását is a hálózatba. A hálózat két legfontosabb célpontja a Tejútrendszer közepén található fekete lyuk és a legközelebbi aktív galaxismag, az M87 központja. Ezeknél a közeli forrásoknál lesz lehetőség arra, hogy a (Tejútrendszer esetében) a fekete lyuk árnyékot (ez a blogban is bemutatott Event Horizon Telescope projekt), illetve (az M87-nél) a jet indulási területet figyeljék meg. Bia Boccardi és Jeffrey A. Hodgson a jelenleg működő mm-es VLBI hálózattal készült méréseket mutatott be.

Emellett hallhattunk számos asztrometriai témájú, vagy mézerekkel, nagytömegű csillagkeletkezéssel foglalkozó előadásokat is, valamint egy szekcióban a tervezett, vagy már a megvalósítási fázisban lévő technológiai újításokról volt szó. Nagy számban képviseltette magát a koreai és japán VLBI csoport. Több előadás mutatta be a KVN-nel (Korean VLBI Network, Koreai VLBI Hálózat) és a japán VERA-val (VLBI Exploration of Radio Astrometry) végzett méréseket. Idén (igaz egyelőre még csak távol-keleti, japán, kínai, vagy koreai kutatók számára) második éve lehet pályázni a KVN+VERA közös VLBI hálózatra (KaVa), ezt a jövőben nyílt (mindenki számára pályázható) műszerré szeretnék alakítani valamint tervezik a hálózatot kiterjeszteni a kínai antennákra is.

Összességében egy különösen sűrű, rengeteg érdekes előadást (és posztert is!) felvonultató, nagyon hasznos és jó hangulatú konferencia volt a 2014-es EVN szimpózium. A fenti beszámoló némiképp részrehajló, mivel főleg az engem leginkább érdeklő AGN-es témákra fókuszáltam, így nem nagyon jutott hely a számos egyéb területet felölelő előadások részletes bemutatására. Viszont szinte az összes prezentáció elérhető már a konferencia weboldalán. A szimpozíumhoz pedig (elektronikus formában megjelenő) konferenciakiadvány is készül. 

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.