Mérőrúd a csillagok között

Csillagbölcsők
Az égboltra tekintve feltűnhet, hogy egyes felhők mintha mások előtt, hozzánk közelebb lennének, azt azonban nehéz megbecsülni, hogy mennyivel. Nincs könnyebb dolga a csillagászoknak sem, amikor a csillagok között fel-felbukkanó poros gázfelhők egymáshoz viszonyított helyzetét próbálják meghatározni. Ehhez a munkához kaptak az Eötvös Loránd Tudományegyetem és a Magyar Tudományos Akadémia Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont kutatói váratlan segítséget egy éppen kialakulóban lévő csillagtól a Bika csillagképben. A fiatal csillag a TMC-1 (Taurus Molecular Cloud 1) nevű csillagközi felhő egy darabkájában tanyázik. A felé hulló felhőanyagtól hízik, viszont a ráhulló csillagközi gáz egy részét kifújja, és ez a jól irányzott szél kicsit megborzolja a szomszédos felhődarabot. Mivel a kifújás térbeli iránya és kiterjedése jól becsülhető, lényegében mérőrúdként használható. Tóth L. Viktor, és a vezetésével dolgozó ELTE-s doktori hallgatók Fehér Orsolya, Pintér Sándor és Zahorecz Sarolta, Európa legnagyobb parabola antennájával, az effelsbergi 100 méteres rádiótávcsővel, valamint a rekorder Herschel Űrteleszkóppal vizsgálták a TMC-1-et. Ezt a különösen elnyúlt felhőt angol társkutatójuk, Derek Ward-Thompson (University of Central Lancashire, Egyesült Királyság), csak „Bull’s Tail” (a bika farka) néven emlegeti. Kutatóink nemcsak azt derítették ki, hogy a TMC-1-ben az F3 jelű csillagbölcső felhődarab az F1 jelű mögött lehet, hanem azt is, hogy azok egymástól kb. 1/3 fényév távolságra vannak. Három dimenziós felhőszerkezet modelljük, mely ritkaságszámba megy, az Astronomy and Astrophysics folyóiratban jelent meg. A 3D szerkezetet szemléltető videó Gerják Tímea ELTE-s hallgató munkája.

A csillagok keletkezése Galaktikánk hideg (-260°C) csillagközi felhőiben tud megindulni. A „Galactic Cold Cores” (galaktikus hideg magok) nemzetközi kutatócsoport, mely éves konferenciáját idén nyáron az ELTE Természettudományi Karán tartotta, ilyen fagyos felhőmagok ezreit fedezte fel. A már említett TMC-1 felhőben a kutatócsoport a Planck Űrteleszkóp méréseit elemezve két erősen elnyúlt, hideg foltot talált. Az ott pöfékelő fiatal csillag tömege a Napunkénak körülbelül a fele, de kutatóink a Tejút sávjában megbújó galaktikus hideg felhőmagokban tízszer nagyobbak kialakulását is megfigyelték. Zahorecz Sarolta, Tóth L. Viktor és külföldi kollégáik Herschel Űrteleszkóp Hi-GAL mérések elemzésén alapuló ezen következtetését 2016 nyarán szintén az Astronomy and Astrophysics közölte.

Új csillagok százezrei?
Keletkezésük idején a csillagok látható fényben alig, vagy egyáltalán nem láthatók, infravörös és rádiósugárzásuk viszont kijut a csillagközi felhőkből. Az ELTE Csillagászati Tanszékén a Magyar Tudományos Akadémia Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontjával (MTA CSFK) és külföldi partnerintézetekkel együttműködésben az 1990-es évektől zajlik infravörös űrcsillagászat Tóth L. Viktor vezetésével. Korábbi doktori hallgatójával, Marton Gáborral és munkatársaikkal 2014-ben a japán AKARI űrtávcső megfigyelései alapján 44 001 darab, 2016-ban az amerikai WISE űrteleszkóp felmérését felhasználva újabb 133 980 fiatal csillagjelöltet azonosítottak. Ezek jelentős része a TMC-1 felhőbe ágyazotthoz hasonló lehet. Hétszázötven millió infravörös pontforrás adatait elemezték a „gépi tanulást” felhasználva, mely manapság az iparban és az informatikában is teret hódít. Korszerű matematikai eljárások segítségével, megfelelő „tanítás” után, a számítógép nagy biztonsággal tud „önálló” döntéseket hozni, akár ilyen hatalmas adatmezőket feldolgozva is. Kutatóink az eljárást és a fiatal csillag katalógust a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society folyóirat hasábjain publikálták.

A magyar részvétellel készült Herschel Űrteleszkóp 3,5 méteres tükörátmérőjével és korszerű, távoli infravörös tartományban mérő detektoraival jelentősen felülmúlta a korábbi, hasonló eszközök felbontását és érzékenységét. A csillag állapot előtti ún. protocsillagokat távoli infravörös mérésekkel lehet felfedezni. Ezen az úton jelentős lépés lesz a Herschel SPIRE pontforrás katalógusa, amelyen az ELTE és az MTA CSFK csillagászai Bernhard Shulz (Caltech, USA) vezetésével jelenleg dolgoznak, és első verzióját ősszel be is mutatják majd a tudományos közösségnek.