Megfejteni a csillagfejlődés egyik elemét
Kislányként asztrofizikusnak készült?
– Nem terveztem ezt, sőt, nem volt világos elképzelésem arról, hogy mi akarok lenni felnőttkoromban. Középiskolásként szerettem a fizikát és a kémiát, de érdekelt az ókori görög és latin kultúra, valamint a művészettörténet. Az írói pálya szintén vonzott, hiszen szerettem történeteket kitalálni. Amikor eljött a továbbtanulás ideje, sokféle lehetőség jöhetett szóba, és mindegyik egyformán érdekes volt, végül a klasszikus nyelvek, ókori görög és latin, valamint a fizika és az asztrofizika között választottam. Mivel úgy éreztem, hogy kihívásra van szükségem, úgy döntöttem, hogy a hollandiai Nijmegenben, a Radboud Egyetemen az utóbbi szakra megyek, a másik irányt tartalékként megtartom. Innentől kezdve egyre jobban érdekelt az asztrofizika, leginkább a csillagok evolúciója. Diplomamunkámban a kettős csillagrendszerekkel foglalkoztam, és azóta is ez a téma vonz. A szakdolgozat írása közben rájöttem, hogy van még mit tanulnom a csillagok fejlődéséről és a kettős csillagrendszerekről. Úgy döntöttem, hogy asztrofizikából szeretnék doktori fokozatot szerezni. Több helyre jelentkeztem, de Maria Lugaro projektje volt a legérdekesebb, ráadásul kellően nagy szabadságot adott számomra az engem érdeklő jelenségek tanulmányozására. Tehát nem pontosan az országot választottam, hanem a projektet, de szeretek Budapesten élni, mert ez egy gyönyörű város.
A Hubble-űrtávcső felvételén egy Wolf–Rayet-csillag (a nagy tömegű csillagok egyik típusa) látható. A közepén lévő fényes pont maga a csillag, a körülötte lévő narancssárga szálak a felszínéről távozó anyag. A felvétel azt szemlélteti, hogy milyen jelentős lehet a csillagszél hatása. (Forrás: hubblesite.org)Miért érdekli az univerzum?
– Azért, mert tele van olyan jelenségekkel, amelyeket próbálunk megérteni, amelyekre jelenleg még nincs elfogadott magyarázat, és mégis minden megfigyeléssel, szimulációval közelebb kerülünk a megértésükhöz. És lehetnek olyan dolgok, amelyekre talán sohasem lesz magyarázat, mégis lenyűgözőek. Honnan jövünk? Hogyan kezdődött az egész? az is kérdés, hogy rossz-e, ha nem ismerjük az összes választ? Szükségünk van-e a puzzle összes darabjára, vagy bele kell törődnünk bizonyos darabok hiányába? Kérdések, amelyek izgatnak.
Magazinunk tavaly októberi számában nyilatkozott kutatótársa, a kanadai fizikus, Benoit Côté, aki az univerzum legrégebbi csillagait keresi, hogy megértse az első milliárd év folyamatait. Hogyan kapcsolódik ehhez az Ön témája?
– Benoit-val ellentétben nem a teljes egészet nézem, hanem a puzzle meglehetősen specifikus darabkáját, az alumínium-26 radioaktív izotópot. Az alumínium-26 több okból is nagyon érdekes. Ez az izotóp jelen volt a korai Naprendszerben, ezt meteoritokból származó mintákból ismerjük. A kutatásom részeként szimulálom az alumínium-26 lehetséges keletkezési forrásait, meghatározom, hogy mennyi jöhetett létre, majd összehasonlítom, hogy az elméletileg kapott eredmény megfelel-e méréseknek.
Földi, illetve űrtávcsövek mérési adatai alapján dolgozik?
– Nem használok obszervatóriumokból vagy műholdakról származó adatokat, ehelyett csillagmodelleket készítek, ezek adják a kutatásomhoz szükséges információkat.
Miért kell megértenünk a masszív csillagok és a kettős rendszerek evolúcióját?
– A megfigyelésekből tudjuk, hogy az alumínium-26 többnyire hatalmas csillagokban keletkezik, más megfigyelésekből pedig azt, hogy sok óriáscsillag nincs egyedül, gyakran kettős rendszerben léteznek. Tehát az alumínium-26 forrásának megértéséhez ismerni kell a hatalmas csillagok evolúcióját és azt, hogy miként hatnak egymásra kettős rendszerben.
Az alumínium-26 izotóp elsősorban a szupernóvákban és hatalmas csillagok régióiban keletkezik. (Forrás: heasarc.gsfc.nasa.gov)A nagy tömegű csillagok olyan égitestek, amelyek tömege legalább nyolcszorosa a mi Napunkénak. Ezek a csillagok fényesebbek és forróbbak, mint a Napunk, élettartamuk azonban rövidebb. A mi csillagunk hidrogént és héliumot éget el, majd fehér törpeként végzi. A nagy tömegű csillagok szenet, neont és oxigént is elégetnek, sokkal több különböző elemet hoznak létre a Napnál. A nagy tömegű csillagok vasmagjai szupernóva-esemény során végül összeomlanak, fekete lyukat vagy neutroncsillagot hagyva maguk után. Másik különbség, hogy az óriáscsillagok erősebb csillagszéllel rendelkeznek, mint a mi Napunk. E szelek miatt rengeteg anyagot veszítenek életük során – a legnagyobb tömegű csillagok kezdeti tömegük több mint felét elhullajtják a szupernóva-robbanás bekövetkezte előtt. A csillag-szelekkel a külső réteg lassan eltávolodik, és velük együtt a csillagok belsejében született elemek a csillagközi térbe jutnak. Az alumínium-26 egyike azoknak az izotópoknak, amelyek ilyen módon hagyják el a csillagot, de ez az izotóp a szupernóva-robbanás során is a csillagközi térbe kerülhet.
A Hubble-űrtávcső felvételén egy hatalmas csillagot körülvevő anyagbuborék látható. Az óriási buborékot a csillagszél hajtja a csillagközi térbe. Ez példa arra, miként kerülhet az egyik csillag anyaga a csillagközi téren átjutva egy másik csillagba. (Forrás: Nasa)Sokan elemezték az ilyen nagy tömegű csillagok izotóptermelését, ám nem vettek figyelembe egy fontos szempontot: ezek ritkán születnek egyedül, csoportokban képződnek, és ezeken a csoportokon belül gyakran kettős csillagok jönnek létre, amelyek egymás körül keringenek, egymásra hatnak, valahogy úgy, mint a Föld és a Hold. A kettős csillagok érdekes tulajdonsága, hogy ha a keringési idő (amennyi idő alatt egymást megkerülik) elég kicsi, akkor a két csillag kölcsönhatásba léphet egymással, mint ahogy a Hold az óceánokat húzva létrehozza az árapályjelenséget. E kölcsönhatások részeként az egyik csillag elszippanthatja a másik csillag külső rétegeit. Amikor ezeket a csillagokat modellezem, az egyik csillagtól a másikhoz távozó tömeg olyan, mint a korábban említett csillagszél. Így kiderült, hogy a csillagoknak, amelyek az eddigi számítások alapján csak kevéssé járulnak hozzá az alumínium-26 izotóp előállításához, sokkal nagyobb a hozzájárulásuk. Eddigi kutatásomnak ez egy nagyon fontos eredménye.
Művészi ábrázolása annak, ahogy egyik csillagból anyag áramlik egy másik csillagba. (Forrás: hubblesite.org)Ezek az elemzések a Naprendszer fejlődésére is magyarázatot adhatnak?
– Én csak a nagy rejtvény egy kis darabját fejthetem meg, de remélem, hogy ezzel segítem megérteni, hogy a Napot és a Naprendszert alkotó elemek hol keletkeztek.•
