Ismét „hallották” a világűr „dalát”

Nyíregyháza - Egymásnak ütköző neutroncsillagok keltette gravitációs hullámokat észlelt október közepén a Columbia Egyetem LIGO-detektora. A szenzációs bejelentés apropóján a New York-i egyetem kémikus-asztrofizikusával, a nyíregyházi születésű dr. Márka Zsuzsannával beszélgettünk az előzményekről.

Két hónapja, hogy portálunkon bemutattuk dr. Márka Szabolcsot, a New York-i Columbia Egyetem nyíregyházáról elszármazott professzorát. Neki és munkatársainak köszönhető, hogy Einstein egyik legutolsó, a gravitációs hullámok létezéséről alkotott feltételezése is bizonyítást nyert 2015 végén, 2016 elején. Érzékeny műszereikkel észlelni tudták azt, amiről eddig csak ideái voltak a tudománynak: a fekete lyukak specifikációját, s még a „táncát is láthatták” két ilyen objektumnak, ahogy egymás körül forogva gravitációs hullámokkal adtak jelet az 1,3 milliárd éve lezajlott összeolvadásról. Akkor Márka professzor úgy nyilatkozott lapunknak: a neutroncsillagok lesznek az új felfedezések.

S láss csodát, néhány hét elteltével sor került az újabb szenzációs bejelentésre! A Columbia Egyetem lézer-interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatóriuma, a LIGO a hozzá hasonló olasz VIRGO detektorral olyasmit észlelt, ami egyszer fordul elő 80 ezer évente: két neutroncsillag összeolvadása gravitációs hullámokat gerjesztett.

A szenzációs felfedezés kapcsán ezúttal egy másik tudóstól kértünk tájékoztatást, akinek a neve szintén márkanév az asztrofizikában. Dr. Márka Zsuzsannát – aki a kutatási folyamatnak csaknem minden mozzanatánál ott segédkezett a férje mellett – a New York-i Columbia Egyetem fizika tanszékén értük el telefonon. Megtudtuk tőle, hogy a nagy bejelentésre október 16-án a National Science Foundationnél került sor, de ők maguk is rendeztek aznap egy szakmai találkozót, ahol többek között Brian Metzger is jelen volt.

Tíz év munkája

– Metzger professzor nevéhez kapcsolódik a Kilinova-modell, amelynek a segítségével értelmezni tudjuk a látott jeleket. Tökéletesen leképezi mindazt, amit az asztronómusok is látnak – magyarázta dr. Márka Zsuzsanna. – Ez a találkozó egyébként kétszeresen is fontos esemény volt a Columbián, hiszen egy kis csoport közreműködésével innen, a férjem irodájából indult el a gravitációshullám-kutatás 2007-ben, Szabolcs a Caltech Egyetemről hozta magával. Tíz évvel ezelőtt az asztronómusok még nem hitték el nekünk, hogy a témával érdemes foglalkozni, de be akartuk bizonyítani a világnak az igazunkat. Az első pilot projektünkhöz az egyetem teleszkóp­ját használtuk, mindemellett fölvettünk egy fiatal asztronómus diáklányt is, aki már tudott teleszkópot kezelni, s hozzáláttunk az első mérésekhez. Be kellett bizonyítanunk, hogy a LIGO-val begyűjtött adatokat gyorsan analizálni tudjuk, s az asztronómusoknak marad idejük lekövetni az eseményeket.

– Persze a detektorunk érzékenysége 2007 nyarán még csak a harmada volt a mostaninak. Észlelt ugyan kisebb dolgokat, amelyek akár értékelhető jelek is lehettek volna, de be kellett látnunk: egy év alatt 10 százalék esélyünk van arra, hogy ténylegesen detektáljunk valamit. Tíz év alatt talán meglett volna a 100 százalék, ám bölcsebb volt sürgősen hozzálátni a detektor fejlesztéséhez.

Előbb írtak egy cikket 2008-ban, ami a „muníciót” jelentette, s dr. Márka Szabolcs járta vele az országot. Fölkereste Amerika leghíresebb asztronómusát, hogy elcsábítsa a projekthez, ráadásul egyre több ilyen szakemberre lett volna szükség, mert egy gravitációshullám-fizikus – amellett, hogy az adatokat analizálja – nem irányíthat még teleszkópot is. A fiatal fizikusnő egy időre ugyan kimaradt a folyamatból, mivel akkor született a negyedik gyermekük, ám amikor 2010-ben újra munkába állhatott, már 10 teleszkóp dolgozott nekik.

Egyre többen lettek

– Döntéseket kellett hoznunk, biztosnak kellett lennünk abban, hogy ami az adatban megjelenik, nem egy ismert zaj, hanem akár komolyabb is lehet ennél. Egy hónap alatt kb. 6–8 adatot továbbítottuk a teleszkópoknak, s nagyon izgalmas időszakot éltünk át – folytatta.

Aztán egyre többen lettek a LIGO-n belül, a kutatók száma már a 600–800 főt is elérte, s a gyors analízis elérése mellett az irány kijelölésének módszerén is gőzerővel dolgoztak. Dr. Márka Zsuzsa megépítette a LIGO időzítőrendszerét, s a detektorok észlelése közötti időkülönbségből egyre nagyobb pontossággal meg tudták határozni, honnan küld jeleket a világűrbeli „színjáték”. Néhány év elteltével – a kisebb-nagyobb szatelliteket (Fermi, Integral Space, Chandra) is ideszámítva – mintegy 90 teleszkóp figyelte a LIGO regisztrálta eseményeket, s ezzel párhuzamosan egy neutrínóanalízisbe is belefogtak a Columbia Egyetemen.

– Legutóbb már 6 perc alatt lefuttattuk az analízist, tudtuk, hogy kis tömegű égitestekről, tehát neutroncsillagokról van szó, s az adatokból a távolságra és az irányra is következtetni lehetett – mesélte büszkén a tudomány iránt már a nyíregyházi Zrínyi Ilona Gimnáziumban is rajongó fizikus. Elárulta azt is, mi történik az észlelés és a bejelentés között, ugyanis az augusztus 17-én, magyar idő szerint 14 óra 41 perckor észlelt, 130 millió fényévnyire innen bekövetkezett kozmikus jelenségről majd csak október 16-án számoltak be a nagyvilág előtt.

– Ilyenkor meg kell írnunk egy tudományos tanulmányt. Ez talán még a kutatásnál is nehezebb feladat, valóságos szociológiai kihívás, mivel az anyagnak tükröznie kell annak a több ezer munkatársnak – asztrofizikusoknak, asztronómusoknak – a meglátásait is, akikkel együttműködtünk, plusz a többhétnyi észlelést, ami utána következett – foglalta össze a lényeget nevetve.

Egyre messzebbre látnak

– Az összeolvadó fekete lyukak felfedezése igazi csoda volt, de a neutroncsillag-összeolvadás észlelését sokkal inkább a 10 éves felkészülés eredményének tekintem, s nem valamiféle csodának – tette hozzá. – A csoda talán csak annyi volt ebben, hogy gamma-sugár-kitöréseket ilyen „közelről”, 130 millió fényévről nem szoktunk érzékelni. Feltételezhetően sok hasonló jelenség játszódik le a közelünkben, csak nem a mi irányunkba mutatnak. Mindenesetre ez a mostani igencsak lázba hozta az asztronómusokat. Jó érzés ezt látni, s reméljük, hogy hamarosan sok ilyet rögzíthetünk még, mert minél érzékenyebb a detektorunk, annál messzebbre látunk.

KM-MJ

[related-post post_id="3638132"]