SZATMÁRY KÁROLY
A Szegedi Csillagvizsgáló
tevékenysége 2009-2010-ben
A
Szegedi Tudományegyetem csillagász, illetve gravitációelméleti csoportjának munkatársai: dr.
Szatmáry Károly habil. egyetemi docens, dr. Vinkó József egyetemi docens, dr.
Gergely Árpád László habil. egyetemi docens, dr.
Székely Péter egyetemi tanársegéd, dr. Keresztes Zoltán tudományos segédmunkatárs, Dwornik Marek, Szalai
Tamás, Takáts Katalin doktori (PhD) ösztöndíjasok, Ordasi András, Szűcs
László csillagász hallgatók,
demonstrátorok. Dr. Szabó M. Gyula egyetemi
tanársegéd és Simon Attila PhD
ösztöndíjas 2009 őszétől az MTA KTM CSKI
munkatársa lett. Mészáros Szabolcs 2009-ben,
Székely Péter és Keresztes Zoltán 2010-ben
PhD fokozatot szerzett az SZTE-n.
Tudományos
eredmények
Vörös óriás csillagok
A
csillagfejlődés kései
állapotait reprezentáló első vörös
óriásági, illetve aszimptotikus
óriásági
pulzáló változók
periódus-fényesség-relációit
(PL-relációit) tanulmányoztuk a
Nagy Magellán-felhő és a Tejútrendszer
összehasonlításával. Az újra
redukált
Hipparcos-parallaxisok felhasználásával
függetlenül kalibráltuk a Nagy
Magellán-felhő távolságát, amihez új
módszert dolgoztunk ki a vörös óriások
többszörös PL-relációinak
alkalmazására az abszolút
fényességek
meghatározásában. A legrövidebb
periódusú M óriások
lényegében átmenetet
képeznek a szoláris oszcillációkat
mutató G és K óriások felé, ami
jelzi a
rezgések gerjesztettségének folytonos
eloszlását a vörös óriáság
mentén.
Elkezdtük a
Kepler-űrtávcső
vörös óriás fénygörbéinek
periódus elemzését Fourier- és wavelet
módszerekkel.
Találtunk nagyon kis amplitúdójú,
rövid fényváltozásokat,
valamint hosszú
periódusú, nagyobb mértékű
hullámzásokat is.
Csillaghalmazok
A Tejútrendszer legidősebb
csillagpopulációját tartalmazó gömbhalmazok multiobjektum-spektroszkópiai
vizsgálatait kiterjesztettük a halmazfejlődés irányaiba. A 47 Tucanae jelzésű
objektumnál a több mint 3000 halmaztag sebességeloszlásának vizsgálatából
kinematikailag két populáció jelenlétére következtettünk, amire lehetséges
magyarázatot adhat két proto-gömbhalmaz egybeolvadása kb. 7,3 milliárd évvel
ezelőtt. A hipotézis természetes magyarázatot ad a 47 Tuc rendszerszintű
rotációjára, illetve csillagainak ellipszoidális térbeli eloszlására. Az
összesen 14 gömbhalmazból álló teljes mintánkból egyetlen halmazban sem
találtunk utalást sötét anyag jelenlétére, ugyanakkor a sebességdiszperzió
átlagos értékének helyfüggése a Tejútrendszeren belül mutatja a galaxisunk
gravitációs terének árapály-fűtő hatásait.
Szupernóvák
Befejeztük az SN 2004dj
környezetében zajló porképződéssel kapcsolatos vizsgálatainkat. A -
Spitzer-űrtávcső adataiból meghatározott -
spektrális energia-eloszlásokra illesztett analitikus
és numerikus modellek
segítségével kimutattuk, hogy a szupernóva
közép-infravörös sugárzása egy
melegebb (T ~ 600 K) és egy hidegebb (T ~ 100 K) komponenst
tartalmazó
pormodellel írható le; a kimutatható friss por
mennyisége 10-5 - 10-3 naptömeg közöttinek adódott.
Tovább
folytattuk az új szupernóvák
és hasonló tranziens objektumok
felfedezésére irányuló mérési
programjainkat. A
Baja-Szeged Supernova Survey keretében 2010-ben 4 új
szupernóvát
azonosítottunk, ebből egynél (SN 2010gn) az IAU
társfelfedezőnek ismerte el
csoportunkat.
A ROTSE programmal
együttműködve 9 új szupernóva
felfedezésében vettünk részt, az ehhez
szükséges
spektroszkópiai méréseket a texasi Hobby-Eberly
teleszkóppal végeztük el. Ezek
mellett 15 aktuális
szupernóváról
készítettünk kb. 100
színképfelvételt, melyek feldolgozása
és elemzése
folyamatban van. A SN 2008am IIn típusú
szupernóvánál megmutattuk, hogy extrém
nagy luminozitása a sűrű csillagkörüli anyaggal
való kölcsönhatásból származik.
Szülőgalaxisának fémtartalmát a
Napénál alacsonyabbnak mértük, ez
hasonló más
nagy luminozitású szupernóvákat
produkáló galaxisok fémességéhez.
Kettőscsillagok
A Siding Spring-i
Obszervatórium 2,3 méteres távcsövével
2009 nyarán rögzített, nagy felbontású
színképek és a MOST űrtávcső
ultraprecíz fotometriai adatainak elemzése
révén
pontosítottuk az LS 5039 jelű röntgenkettős fizikai
és pályaparamétereit.
Megerősítettük, hogy a forró O komponens
tömegvesztési rátája 4-5 *10-7 naptömeg/év. A Hα, Hβ és a
HeI 5875 Å-ös vonalak ekvivalens szélességei a keringési periódussal
egyező periódusú modulációt mutatnak.
Exobolygók, exoholdak
A Szegedi Csillagvizsgáló és az MTA KTM CSKI
műszereivel megfigyeltük más naprendszerekben keringő
bolygók, exobolygók (WASP-1b, HAT-P6b, HAT-P13b)
átvonulását a csillaguk előtt. Eddig nem
találtunk több bolygóra utaló jelet, de a
rendszerek megfigyelését a jövőben is folytatjuk.
Kimutattuk, hogy a HAT-P-13c nagy valószínűséggel
olyan exobolygó, amely nem vonul át csillaga előtt.
Exobolygók holdjainak megfigyelhetőségét
elméletben vizsgálva arra a következtetésre
jutottunk, hogy radiálissebesség-méréssel a
hold sugara és esetleg a keringési periódusa a
legkönnyebben meghatározható adatok.
Kutatásainkat az OTKA K76816
(2009-2012) pályázat támogatta.
Kozmológiai kutatások
A világegyetem gyorsuló
tágulásáért felelős sötét energia modellekkel foglalkoztunk. Ezen belül a
tachion skalármező sötét energia modell kozmológiai hatásait vizsgáltuk. Azt
találtuk, hogy a szupernóva megfigyelésekkel teljes mértékben kompatibilis
modell nem exponenciális táguláshoz vezet a jövőben, hanem hirtelen fékezéshez,
majd ezt követőn a tágulás összehúzódásba fordulásához.
Kompakt kettősök
A fekete
lyukakból vagy
neutroncsillagokból álló kettős rendszerek
dinamikáját vizsgáltuk a
perturbációszámítás magas
rendjeiben, a forgások és tömeg
kvadrupól-momentum
(lapultság) figyelembevételével.
Meghatároztuk a pályafejlődés által
megőrzött
szögkonfigurációkat.
Szupernagy tömegű fekete
lyukak tömegeloszlásából kiindulva
meghatároztuk a kettősök
tömegarány-eloszlását.
Bebizonyítottuk, hogy a spin-pálya csatolás
és a
gravitációs sugárzás kombinált
hatására a legvalószínűbb
tömegarány esetén a
nagyobbik fekete lyuk spinje új irányba fordul. Az
összeolvadás előtti és utáni
spin-irányok mentén egyaránt nagyenergiás
részecskenyalábok keletkeznek.
Modellünk a rádiótartományban észlelt
X-alakú galaxisok kvantitatív
magyarázatát adja meg.
Brán-elmélet
Megfigyelések
igazolják,
hogy a standard anyagi mezők 3+1 dimenzióban léteznek,
azonban ugyanezek a
megfigyelések a gravitáció magasabb
dimenziókban való létezését
megengedik. A
brán-elméletben a gravitáció 4+1,
míg az anyagi mezők 3+1 dimenzióban (a
bránon) léteznek. Megvizsgáltuk az időben
változó bránfeszültség
lehetőségét.
Az Eötvös-törvény
figyelembevételével a megfigyelésekkel
összhangban lévő
kozmológiai modellt dolgoztunk ki. Megadtuk a dinamika 3+1+1
felbontását és
fekete lyuk megoldást származtattunk
segítségével. Megvizsgáltuk a gyenge
gravitációs lencsézésben bekövetkező
módosulásokat, amennyiben azokat brán
fekete lyuk okozza.
---
2009-2010-ben 39
angol nyelvű publikációink jelent meg. Nemzetközi
referált folyóiratban 28,
konferencia-kiadványban 10, egyéb nemzetközi
kiadványban (IBVS) 1. Magyarul
számos 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).
Konferenciák
Gergely Á. L. 2009-ben 14, 2010-ben 9 konferencián vett
részt előadásokkal, poszterekkel a világ
számos részén. 2009 szeptemberében Simon A.
és Szalai T. előadást tartott az ELTE-n rendezett, V.
Fiatal Kutatók Találkozóján (FIKUT). 2010.
augusztus 28-án Szalai T. és Szűcs L. előadást
tartott a "From Dust to Rocky Planets" c. workshop-on a CSKI-ban. Szűcs
L. 2009-ben felvételt nyert az Space Telescope Science
Institute-nál a Space Astronomy Summer Programba, és a
nyarat Baltimore-ban töltötte. 2010 őszén is ott
dolgozott és poszterrel részt vett egy
konferencián. Vinkó J. és Szalai T. részt
vett a HETDEX 2010 Spring Meetingen (München, 2010. ápr.),
ahol Vinkó előadást tartott Supernovae in the HETDEX
survey field címmel.
Oktatás,
ismeretterjesztés
Csillagászatot főként a 3
éves fizika alapszakon (BSc) belül létező csillagász szakirányon tanítunk.
Elegendő jelentkező hiányában a 2 éves csillagász mesterszakot (MSc) nem
indítottuk, de a fizikus mesterszakon belül az asztrofizika modulban számos
tantárgyat oktattunk.
A fizikatanár MSc „Fizika a társtudományokban” és
„Válogatott fejezetek a modern fizikából 1.” kurzusain is tanítunk
csillagászatot. „A földtudományok fizikai alapjai” kurzust is oktatjuk az
elsőéves földtudományi BSc hallgatóknak. Népszerűek az általános művelő
tárgyként meghirdetett előadásaink, szabadon választható kurzusaink, melyeket
gyakran 150-200 hallgató is felvett egy-egy félév során. Kiss László „A
tudományos közlés művészete” című kurzusát Szegeden is megtartotta, amit a
hallgatók nagy érdeklődése kísért.
A két év alatt 11 szakdolgozat, illetve diplomamunka és 4
TDK dolgozat született csillagászati
témakörben. 2009-ben Dwornik Marek II. díjat, Haja
Orsolya különdíjat kapott a XXIX. Országos
Tudományos Diákköri Konferencia (OTDK)
csillagászati tagozataiban. 2009-ben csillagász oklevelet
szerzett Dwornik Marek, Gáspár Prémlata Klára, Pálfi Dénes és Szing Attila, 2010-ben
Haja Orsolya és Szakáts Róbert. Szalai
Tamás 2010-ben dolgozatával első díjat nyert az
MTA Szegedi Akadémiai Bizottság fiatal kutatóknak
szóló pályázatán.
2009-ben,
a Csillagászat Nemzetközi Évében sok
programot szerveztünk. A középiskolások
számára a Galilei Országos Csillagászati
Diákvetélkedőt a bajai kollégákkal
együtt rendeztük. Szalai T. műhelyfoglalkozást tartott
a 2009-es Országos
Középiskolai Fizikatanári Ankéton
(Kaposvár), meghívott előadásokat tartott
szegedi és újvidéki
tanártovábbképzéseken, valamint a 2010-es
nagyváradi
Schwartz fizika-emlékverseny döntőjén.
2010
májusában hallgatóink és oktatóink
tanulmányi kirándulás keretében
meglátogatták az ELTE Csillagászati
Tanszékét, az MTA KTM Csillagászati
Kutatóintézetet és annak piszkéstetői, majd
debreceni Napfizikai
Obszervatóriumát.
Internetes honlapunk sok magyar nyelvű csillagászati
és űrkutatási anyagot tartalmaz, folyamatosan fejlesztjük. Legújabb oktatási
segédanyagunk a fizika és a földtudományi BSc szakos hallgatóknak készült
Csillagászat címmel (http://astro.u-szeged.hu/oktatas/csillagaszat.html).
A Szegedi
Csillagvizsgálóban keddenként az MCSE
helyi csoportja tartotta foglalkozásait Székely
Péter, majd Garami Ádám
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.
Az
egyetem Dóm tér melletti Béke-épülete
tetőteraszának teljes
átépítéséhez,
eltolható tetejű csillagda kialakításához
elkészültek a tervek.
(Meteor csillagászati évkönyv 2012, Magyar
Csillagászati Egyesület, Bp. 2011)