Csillagrezgések kutatása a Kepler űrtávcsővel

691

2009. március 7-én
03:50 UT-kor (közép-európai idő szerint 04:50-kor) a NASA a
tervek szerint Nap körüli pályára állítja a Kepler űrtávcsövet. A
hordozórakéta, csúcsán a csillagászati megfigyelő berendezéssel, a floridai
Kennedy Űrközpontból, a 17B jelű kilövőállásról fog indulni.
A küldetés célja rendkívül ígéretes és izgalmas. A Keplerrel
a NASA arra az alapvető kérdésre remél választ, hogy léteznek-e
Föld méretű bolygók más csillagok körül. Maga az eszköz nem
más, mint egy nagy távcső (egész pontosan egy 95 cm-es belépő nyílású Schmidt-kamera), ami 170 ezer csillag fényváltozását
fogja egyidejűleg és folyamatosan mérni legalább 3,5 évig.

A NASA Keplerről
elnevezett missziója nem csak bolygókat fog találni távoli napok
körül, hanem a bolygók szülőcsillagairól is sok új
információval fogja gazdagítani a tudományt. A fényváltozás
nagy pontosságú megfigyelése ugyanis a csillagok belsejének
kutatására is kiválóan alkalmas. A Keplerben részt vevő tudósok
Galaxisunk csillagaival kapcsolatban a következő problémákra is
választ várnak: Milyen idősek és hogyan fejlődnek a csillagok?
Tipikus csillagnak tekinthető-e a Nap? Hogyan viselkedik az anyag a
csillagok belsejében, extrém körülmények között?

A
Kepler űrtávcső Nap körüli pályán (fantáziarajz). Az eszköz
elsődleges feladata a távoli csillagok előtt elvonuló bolygók
okozta kicsiny fényességcsökkenés érzékelése.

A Naphoz hasonló
csillagokban hanghullámok alakulhatnak ki, amitől az egész gázgömb
rezgésbe jöhet, hasonlóan egy megkongatott haranghoz. A Kepler
precíz fotometriája a csillagok kicsiny fényváltozásainak
rögzítése révén képes lesz kimutatni ezeket az
oszcillációkat. Ez pedig lehetővé teszi a “csillagszeizmológia”
alkalmazását, hasonlóan, ahogy a geológusok bolygónk belsejének
letapogatására használják a földrengéshullámokat. A
felbocsátandó űreszköz néhány héttől néhány hónapig vagy
évig terjedő időskálán fogja mérni ezen rezgések pontos jellemzőit.

A programban részt vevő
tudósok a szeizmológia alkalmazásával nagy számú csillag
belsejét fogják tanulmányozni. Mérhetővé válik ezen égitestek
mérete, kémiai összetétele, sőt forgási periódusa is. Azoknak
a csillagoknak az esetében, amelyek körül bolygót fedeznek fel, a
csillagászok a központi égitestek korát is meg fogják határozni
az asztroszeizmológia segítségével. Alapvető kérdés, hogy a
távoli napok kora hasonló-e a Nap és a Föld korához.

A Kepler adatainak minősége
és a megfigyelt csillagok nagy száma hatalmas előrelépést
jelenthet a csillagfejlődés megértése terén. A küldetés első
kilenc hónapja folyamán a szeizmológiai program keretében több
mint 5000 csillag fényét fogják rögzíteni a detektorok. Az
előzetes eredmények alapján mintegy 1100 csillagot fog a misszió
teljes időtartama alatt figyelni az űrtávcső. A szóban forgó
teleszkóp a csillagok oszcillációit olyan fantasztikus
pontossággal képes detektálni, hogy a tudósok közvetlenül
láthatják majd a csillagok szerkezetében a csillagfejlődés miatt
bekövetkező változásokat.

Az adatok minél jobb
kiaknázása érdekében egy konzorcium jött létre, melynek révén
a tudósok világszerte hozzáférhetnek a létrejövő hatalmas
adatbázishoz. A Kepler Asztroszeizmológiai
Tudományos Konzorcium (Kepler Astroseismic Science Consortium, KASC)
több mint 200 kutatót tömörít a világ 50 országából.

Balra:
állóhullámok egy oszcilláló csillag belsejében. Jobbra: a Nap
és az alfa Centauri A jelű csillag frekvenciaspektruma. Az egyes
rezgési módusok frekvenciájának és erősségének eltérése az
égitestek különböző méretére, korára és szerkezetére
vezethető vissza.

Több magyar kutató is
aktívan részt vesz a KASC munkájában: az adatok elemzése,
modellszámítások és földi megfigyelések révén járulnak hozzá
a projekt sikeréhez. A Kepler látómezejébe eső egyéb
objektumok, így a pulzáló változócsillagok is soha nem látott
részletességgel lesznek vizsgálhatók. A hazai tudósok az
előkészítő munka során számos ilyen csillagot javasoltak,
melyek bekerültek a Kepler programjába. A KASC tudományos programját 14 munkacsoport fogja megvalósítani. Ezek közül a cefeida
változócsillag-típushoz kapcsolódó csoportot Szabó Róbert
(MTA KTM CsKI) fogja vezetni, míg a mira csillagok vizsgálatának
koordinálásával Kiss Lászlót (University of Sydney) bízták
meg.

További információk:

Kepler is a NASA Discovery mission. NASA’s Ames Research
Center is the home organization of the Science Principal Investigator and is
responsible for the ground system development, mission operations and science
data analysis. Kepler mission development is managed by JPL. Ball Aerospace &
Technologies Corp., Boulder, Colo., is responsible for developing the Kepler
flight system and supporting mission operations. More information about the
Kepler mission is at http://www.nasa.gov/kepler

Hozzászólás

hozzászólás