A Szegedi Tudományegyetem Csillagvizsgálójának jelenlegi munkatársai: dr. Szatmáry Károly habil. egyetemi docens, dr. Vinkó József egyetemi docens, dr. Gergely Árpád László tudományos főmunkatárs, dr. Szabó M. Gyula (2006 őszétől 1 évig Magyary Zoltán posztdoktori ösztöndíjas), Csák Balázs és Sziládi Katalin tudományos segédmunkatársak, Horváth Zsolt, Jurkovic Mónika, Keresztes Zoltán, Kovács Zoltán, Nagy Botond, Mikóczi Balázs, Sárneczky Krisztián, Székely Péter doktori (PhD) ösztöndíjasok, Csorvási Róbert, Szakáts Róbert és Szalai Tamás csillagász hallgatók, demonstrátorok. 2005-ben Balog Zoltán (A csillagfejlődés korai szakasza fiatal galaktikus nyílthalmazokban) és Szabó M. Gyula (Kisbolygók és üstökösök fizikai paramétereinek meghatározása fotometriai módszerekkel) megvédte PhD értekezését. Dr. Kiss László és Derekas Alíz Ausztráliában, Fűrész Gábor és Mészáros Szabolcs az USA-ban a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics intézetben, dr. Balog Zoltán a Steward Obszervatóriumban, Arizonában, Kovács Zoltán a Bonn-i Institut für Radioastronomie intézetben dolgozik.

Tudományos eredmények

    Fő kutatási területünk a pulzáló és fedési változócsillagok vizsgálata maradt, de jelentős eredményeket értünk el a csillaghalmazok, a csillagkeletkezés és az üstökösök, kisbolygók, nóvák, szupernóvák területén is. Gravitációelméleti elemzéseket végeztünk a kompakt kettőscsillagok dinamikája és gravitációs sugárzása, a kozmológia és gravitációs kollapszus területén. Kutatásaink elsősorban a megfigyelő csillagászat eszközeivel történtek, melyekhez fotometriai, spektroszkópiai és asztrometriai méréseket végeztünk Magyarországon (Szeged, MTA KTM Csillagászati Kutatóintézete Piszkéstetői Obszervatórium) és Ausztráliában (Siding Spring Observatory).
    A 2005. és 2006. évben 52 angol nyelvű publikációink jelent meg. Nemzetközi referált folyóiratban 25, konferencia-kiadványban 23, egyéb nemzetközi kiadványban (IBVS) 1, körlevelekben 3. Magyarul 18 cikket közöltünk a csillagászati évkönyben, a Meteorban és más folyóiratokban. A cikkek listája valamint a kutatási és oktatási tevékenységünk részletei megtalálhatók honlapunkon (http://astro.u-szeged.hu).

Változócsillagok, csillaghalmazok

    CCD fotometriai és optikai spektroszkópiai megfigyeléseket végeztünk a Kis Magellán-felhő irányában található NGC 362 galaktikus gömbhalmazról. Kb. tízezer csillag idősormérései alapján nagy számú változócsillagot fedeztünk fel a halmazban, köztük 23 RR Lyrae típusú csillaggal. Az RR Lyrae-kre vonatkozó fénygörbe-fémesség és fénygörbe-luminozitás relációkat felhasználva meghatároztuk az NGC 362 átlagos fémességét ([Fe/H]~-1,3). Két RR Lyrae-csillagban erős Blazsko-effektust találtunk, ami a fénygörbe jól lokalizált fázisainak modulációjaként jelentkezett.
    Elkezdtük az M38 - NGC 1907 valószínűsített dinamikai kettős nyílthalmaz vizsgálatát. 999 csillag radiális sebessége alapján mindkét halmazban nagy (4 km/s körüli) sebességdiszperziót találtunk, ellentétben a halmazok kora (250 és 400 millió év) alapján várható, relaxálódott halmazokra jellemző 1,5 km/s vagy kisebb sebességdiszperzióval. Ez arra utalhat, hogy a két halmaz valóban gravitációs kölcsönhatásban áll. A két halmazban 17 változócsillagot találtunk, leginkább fedési kettősöket és delta Scuti pulzátorokat.
    Folytattuk a kétmódusú galaktikus cefeidák spektroszkópiai analízisét nemzetközi együttműködés keretei között. Befejeztük 13 déli kétmódusú cefeida echelle-spektrumainak kiértékelését. A program célja a fémtartalom nagy pontosságú meghatározása, a fémtartalom és a rezgési periódusok arányának összevetése az elméleti modellek jóslataival, ezen keresztül a modellek tesztelése. Eredményeink szerint a kétmódusú cefeidák vastartalma [Fe/H]=-0,5 és 0,0 között van, összhangban a korábbi adatokkal. Összehasonlításképpen a Nap spektrumában a vas logaritmikus gyakoriságát 7,518+/-0,022 -nek határoztuk meg, ami jól egyezik a konvencionális 7,45+/-0,05-ös irodalmi értékkel.
    A MACHO publikus adatbázisa alapján tanulmányoztuk a Nagy Magellán-felhő vörös óriás változócsillagainak hosszú másodperiódusait. A periódus-fényesség, illetve periódus-amplitúdóarány relációk alapján a néhány száztól néhány ezer napig terjedő időskálán jelentkező másodlagos fluktuációkat pulzációs eredetű változásokként azonosítottuk, noha a kettősség hatásait továbbra sem lehetett egyértelműen kizárni.
    Elvégeztük a Tejútrendszer nagy tömegű vörös szuperóriás változócsillagainak átfogó fénygörbe- és periódusanalízisét az AAVSO által összegyűjtött vizuális megfigyeléseket feldolgozva. A csillagok jelentős hányadánál kimutattuk a kis tömegű vörös óriáscsillagokra jellemző hosszú másodperiódusok jelenlétét, melyek hasonló periódus-fényesség relációt követnek, mint a Magellán-felhők vörös óriásai. Emellett sztochasztikus, illetve 1/f-zajként azonosítható komponenseket is találtunk a több évtizedes adatsorok homogén analízisével.
    Harminc pulzáló kettős poszt-AGB változócsillag CCD-fénygörbéit felhasználva meghatároztuk az elsődlegesen RV Tauri típusú csillagokkal benépesített poszt-AGB instabilitási sáv empirikus határait. A kék oldalon jellemzőbbek a kis amplitúdójú, többszörösen periodikus pulzációk, melyek jól jelzik a gerjesztésben fellépő változásokat.
    Saját méréseink alapján modelleztük öt déli fedési kettőscsillag fénygörbéjét és radiálissebesség-görbéjét. Közülük a V870 Ara szélsőségesen kicsi tömegarányúnak (q=0,082), három pedig spektroszkópiai hármas rendszernek bizonyult.
    Befejeztük a SN 2004dj II-P típusú szupernóva spektroszkópiai és fotometriai vizsgálatát, a szupernóva felfedezése utáni 1 év alatt gyűjtött megfigyelési adatokra alapozva. A fénygörbéből megállapítottuk, hogy a fotoszférikus fázis a robbanás után kb. 100 nappal ért véget. Az ezen időszak alatt készült spektrumaink modellezéséből H, Na, Fe, Sc, Ti és Ba jelenlétét mutattuk ki. A szupernóvára két módszerrel új távolságot határoztunk meg (3.75 és 3.66 Mpc), ami kicsit nagyobb, mint a szülő galaxis korábban ismert távolsága. A szupernóva robbanás előtti képeinek fotometriájából megszerkesztettük a szülő objektum (a Sandage-96 jelű kompakt csillaghalmaz) spektrális energiaeloszlását. Ezt összevetettük különböző modellszámítások jóslataival, amiből kimutattuk, hogy a halmaz valószínű kora 8 és 20 millió év között van. Amennyiben a 8 millió éves életkor a helyes, a szupernóva kezdeti tömege kb. 23-25 naptömeg kellett, hogy legyen, ami mindezidáig a legnagyobb tömegű ismert szupernóva progenitor.
    Kutatásainkat az OTKA T042509 pályázat támogatta.

Kis égitestek vizsgálata

    Feldolgoztuk 23 főövbeli kisbolygó 1999 és 2003 között végzett CCD fotometriai méréseit. Közülük nyolcról a mi megfigyeléseink a legelsők a szakirodalomban. Vizsgálataink célja az égitestek rotációs periódusának meghatározása volt, amivel 10 kisbolygónál jártunk sikerrel. A mért periódusok 2,6 órától 13,36 óráig terjedtek. A 3682 Welther kisbolygó fénygörbéjében olyan rövid időskálájú elhalványodásokat találtunk, amit kísérő égitest (kisbolygó-hold) létezésével lehet magyarázni. A többi kisbolygó esetében a forgási periódusra és az alak elnyúltságára alsó becslést tudtunk adni.
    Észlelési kampányt szerveztünk a Jupiter-családba tartozó 9P/Tempel 1 üstökös megfigyelésére 2005. január-október folyamán, a Deep Impact kísérlet eredményének hosszútávú vizsgálata céljából. A becsapódás hirtelen 60%-kal emelte meg az égitest anyagtermelését, de nem hozott létre új aktív területet. A kidobott anyagfelhő 0,2 km/s kezdeti sebességgel tágult, és benne nagy mennyiségű aprószemcsés port találtunk. A por valószínűleg már a becsapódás előtt jelen volt a felszínen, mert a lövedék energiája kevés volt ahhoz, hogy mikrométeres méretűre törjön egy monolit kőzetet. Ezek alapján fölvethető, hogy ez az üstökös életében már elszenvedett néhány korábbi becsapódást.
    Szimuláltuk olyan exobolygó-rendszerek fénygörbéjét, amelyekben a bolygó körül hold is kering. Megállapítottuk, hogy a változócsillagok és tranzitos exobolygót tartalmazó rendszerek megfigyelésére tervezett űrprogramok (CoRoT, Kepler) várható pontossága lehetővé teszi, hogy a fénygörbe alapján a tranzitot produkáló bolygók körül keringő holdakra is lehet következtetni. A Kepler program 20% valószínűséggel tudná kimutatni a holdat, ha a Nap-Föld-Hold rendszer pontos mását figyelné meg mint tranzitos exobolygó-rendszert. A szimulációk alapján kimutattuk, hogy a fénygörbén az eddig ismert effektuson túl (a bolygó keringése a közös tömegközéppont körül) egy második folyamat is nyomot hagy (a hold keringése a közös tömegközéppont körül). Ennek eredményeképpen a fénygörbe pontjai alapján számítható "timing effect", vagyis a fénygörbe időbeli csúszkálása általában sokkal nagyobb lehet, mint ahogy a korábban ismert effektus egyedüli figyelembe vételével adódna (a Föld esetében pl. 15,2 perc, a korábban számított 2,7 perc helyett). 500 rendszer alapján megvizsgáltuk a mai technikával valószínűleg megfigyelhető holdak paramétereit. Ezek a holdak a bolygótól elég távol keringenek, keringési idejük legalább 10 nap; a hold-bolygó rendszer a csillag körül pedig legalább 250 nap periódussal kering. Pozitív eredmény általában az 1 naptömegnél kisebb tömegű csillagok körül valószínű. A tervezett űreszközök a jövőben több ilyen holdat is megfigyelhetnek, s az ismert "exoholdak" száma a következő évtized végére a pár tucatot is elérheti.

Gravitációelmélet

    A gravitációs sugárzást kibocsátó kompakt kettős rendszerek tanulmányozása során levezettük a relativisztikus, valamint véges-méret effektusokat is tartalmazó általánosított Kepler-egyenletet. Hatékony és a perturbációk széles osztályában alkalmazható módszert dolgoztunk ki a szekuláris effektusok számolására. Vizsgáltuk a saját-perdület és a kvadrupól-momentum hatását a gravitációs sugárzási jelalakokban. Elvégeztük az ütköző sugárzási mezőkből álló csillagatmoszféra kanonikus kvantálását.
    Vizsgáltuk a kozmológiai fejlődést és a fekete lyuk képződést magasabb dimenziós elméletekben (brán-világokban). Levezettük a luminozitás-távolság – vöröseltolódás összefüggés analitikus alakját, majd összehasonlítást végeztünk a szupernóva adatokkal, igen jó egyezést találva 4%-os ún. sötét sugárzás, 22,5% anyag és 73,5% sötét energia értékek mellett. Elemeztük a Hawking-sugárzás kettős hatását is: elnyelődése sötét anyagként lassítja, nyomása sötét energiaként gyorsítja az univerzum tágulását.
    Megmutattuk, hogy az extra dimenzióba aszimmetrikusan beágyazott, fekete lyukakat is tartalmazó bránon reguláris kozmológiai fejlődés által kísért jövőbeli nyomás-szingularitás léphet fel. Meghatároztuk az aszimmetria kritikus paraméterét, melyre ez bekövetkezik, ezzel korlátokat adva a beágyazás aszimmetriájának megengedhető mértékére. A gravitációs kollapszus vizsgálata azt mutatta, hogy a bránon összeomló anyagban feszültségek keletkeznek. Az összeomlás végső szakaszában a kialakuló eseményhorizonton belül a feszültségek a sötét energiára jellemző feltétel teljesüléséhez vezetnek. Asztrofizikai fekete lyukak esetében ez közvetlenül a horizont alatt, galaktikus fekete lyukak esetében jóval később következik be. Kifejeztük a fény gravitációs elhajlását a tömegben és az árapály-töltésben másodrendig brán fekete lyukak környezetében.
    Kutatásainkat az OTKA T046939 tematikus és TS044665 tudományos iskola-teremtő pályázatai, az MTA Bolyai János ösztöndíja, valamint a Bonni Egyetem és a Szegedi Tudományegyetem közötti ERASMUS szerződés támogatta.

Konferenciák, tanulmányutak

    Csák 2004 novemberétől egy évig a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA, USA) intézetben végezte PhD tanulmányait illetve kutatásait. 2005-ben Kiss, Derekas és Székely júniusban a római "Stellar Pulsation and Evolution" konferencián vett részt előadással és poszterrel. Szabó június-augusztus hónapokban a Johns Jopkins University-n és a CfA intézetben volt tanulmányúton. A Szegedi Tudományegyetem összes csillagász kutatója, PhD ösztöndíjasa és számos csillagász szakos hallgatója részt vett (több előadással és poszterrel) szeptemberben a pécsi "Astrophysics of Variable Stars" PhD konferencián. Kilenc fővel (és 3 előadással) vettünk részt az ELFT Csillagász Szakcsoportja által a Bakonyban megrendezett Őszi Csillagász Iskolán. Öt fővel (és 5 előadással) vettünk részt a "Mérések és a Gravitáció Einsten-féle Elmélete" Gyöngyöstarján-i Őszi Iskolán. Hallgatóink nagy számban vettek részt a budapesti FIKUT rendezvényen. 2006 szeptemberében Szabó az üstökösök megfigyeléséről tartott előadást egy nemzetközi csillagászati képfeldolgozás workshopon, Vinkó, Sziládi és Jurkovic a "Precision Spectroscopy in Astrophysics" konferencián szerepelt előadással és poszterrel. Gergely meghívott előadásokat tartott a Bonni, a Kings College University of London és a Calgary egyetemeken, valamint 11 konferencia-előadást a Berlin-i Marcel Grossmann, Párizs-i Albert Einstein, a Pobierowo-i és Montpellier-i kozmológiai, a Cardiff-i, Banff-i és Vancouver-i fekete lyukakkal és relativisztikus asztrofizikával foglalkozó, a Portsmouth-i és Banff-i extra-dimenziókról szóló konferenciákon. 2005 májusában hallgatóink és oktatóink tanulmányi kirándulás keretében meglátogatták az ELTE Csillagászati Tanszékét, az MTA KTM Csillagászati Kutatóintézetét, piszkéstetői obszervatóriumát és a Debreceni Napfizikai Obszervatóriumot.

Oktatás, ismeretterjesztés

    A 2005/2006. tanévben 15 I. éves, 12 II. éves, 5 III. éves, 7 IV. éves és 3 V. éves csillagász szakos hallgatónkat oktattuk. A csillagközi anyagról és a csillagfejlődésről szólt dr. Kun Mária (CSKI), az űrcsillagászatról dr. Szabados László (CSKI) vendégoktatók féléves előadása. Dr. Kolláth Zoltán (CSKI) a pulzációelméletről és a káoszról, dr. Petrovay Kristóf (ELTE) a napfizikáról tartott kurzust nálunk.
    A IV. éves fizikus és fizika tanár szakos hallgatóknak Csillagászat, az I. éves geográfus és földrajz tanár szakosoknak Csillagászati földrajz kurzusokat tartottunk. Továbbra is igen népszerűek voltak az általános művelő tárgyként meghirdetett előadásaink, választhatóként felvehető kurzusaink, melyeket gyakran 150-200 hallgató is felvett egy-egy félév során. A két év alatt 14 szakdolgozat illetve diplomamunka és 5 TDK dolgozat született csillagászati témakörben.
    2005-ben Gáspár András és Makai Zoltán I. díjat, Jurkovic Mónika II. díjat, Makai Zoltán kiemelt dicséretet kapott a XXVII. Országos Tudományos Diákköri Konferencia (OTDK) egyik csillagászati szekciójában. Gáspár András elnyerte a Pro Scientia aranyérmet.
    2005-ben csillagász oklevelet szerzett Csapó Balázs, Horváth Zsolt, Heiner Zsuzsanna, Major Csaba Ferenc, Szaniszló Erika, 2006-ban Ékesné Balogh Renáta, Gáspár András, Jurkovic Mónika, Makai Zoltán Sándor, Nagy Botond és Váradi Mihály.
    A 2006/2007. tanévben indult az új rendszerű képzés az egyetemen. Ezzel megszűnt az 5 éves csillagász szak. A 3 éves fizika alapszakon (BSc) belül létezik a csillagász szakirány, amit a 2. év elején lehet felvenni. 2009 szeptemberétől tervezzük indítani a 2 éves csillagász mesterszakot (MSc), melyet az ELTÉ-vel közösen alapítottunk.
    Internetes honlapunk sok magyar nyelvű csillagászati és űrkutatási anyagot tartalmaz, folyamatosan fejlesztjük. A Szegedi Csillagvizsgálóban keddenként az MCSE helyi csoportja tartotta foglalkozásait Székely Péter vezetésével. A hagyományos őszi találkozóinkon az ország sok részéről mintegy 50 amatőrcsillagász vett részt. A péntek esti nyitva tartásaink során évente kb. 5000 látogatónk volt. Munkatársaink rendszeresen tartottak előadásokat az MCSE országos találkozóin.
    2006-ban átalakítottuk a 40 cm-es távcsövünket Newton rendszerűre (így nagyobb lett a látómező) és új, távvezérelhető villás mechanikára tettük. Az év végén a csillagvizsgáló födémszerkezetét átépíttettük, egy nagy észlelő-teraszt hoztunk létre.

(Meteor csillagászati évkönyv 2008, Magyar Csillagászati Egyesület, Bp. 2007)