Meteor csillagászati évkönyv 1996
Balázs Lajos
Az intézet 1994-ben, a súlyosbodó anyagi feltételek ellenére is megôrizte mûködôképességét. A nehézségek ellenére könyvtárunkban, amely Magyarországon az egyetlen csillagászati szakkönyvtár, minden fontosabb folyóirat megtalálható, ennek biztosítása azonban egyre nagyobb problémát jelent. A mûködôképesség megôrzése érdekében fokozottabban kell pályázati forrásokra támaszkodnunk.
Tudományos eredmények
1994-ben a tudományos munka - intézetünk elmúlt években kialakult kutatási profiljának megfelelôen - az alábbi témák köré csoportosult:
Változócsillagok kutatása
Pulzáló változók: Az intézet nemzetközi presztízsét kétségkívül elsôsorban ezeknek a csillagoknak a vizsgálatával vívta ki. A fényváltozás idôbeli lefutása viszonylag kis távcsövekkel is nyomon követhetô, mégis igen fontos információt hordoz a csillag olyan globális paramétereirôl, mint a tömeg vagy a kémiai összetétel.
Intézetünk kutatói 59 RR Lyrae típusú, ismert vas/hidrogén ([Fe/H]) aránnyal rendelkezô csillag észlelési eredményei alapján azt vizsgálták, hogy a megfigyelt fénygörbék fô jellemzôi hogyan függnek a kémiai összetételtôl, jelesül a vas gyakoriságától. Erre azért volt szükség, mivel a rendelkezésre álló hidrodinamikai modellek pontossága nem elegendô egy ilyen elméleti összefüggés felállítására. Fourier-analízis segítségével a fénygörbékbôl olyan numerikus adatokat lehetett levezetni, amelyeket kapcsolatba hozva a spektroszkópiai úton meghatározott vas-tartalommal egy olyan összefüggéshez jutottunk, amely alkalmas a vas gyakoriságának a becslésére olyan esetekben is, amikor spektroszkópiai adatok nem állnak rendelkezésre.
A csillagoknak mint dinamikai rendszereknek a vizsgálatánál rendkívül érdekes probléma, hogy léteznek-e köztük olyanok, amelyeknek a pulzációja kaotikus viselkedést mutat. Az R Scuti RV Tauri típusú változó az elsô, amelynél a kaotikus pulzáció létét sikerült bebizonyítani. A bizonyításhoz polinomiális sorfejtést alkalmaztunk. Az eljárás során bebizonyosodott, hogy fényváltozása egy négydimenziós dinamikai rendszer kaotikus viselkedésével írható le, amely fontos támpont a csillag elméleti modelljének felállításánál.
A gömbhalmazok kitûnô laboratóriumok az RR Lyrae típusú változók vizsgálatára, mivel egy-egy halmazban akár száz ilyen típusú változó is található. Különösen fontos azoknak az RR Lyraeknek a vizsgálata, amelyeknek a fénygörbéje nem állandó, hanem kisebb-nagyobb változásokat mutat. Feldolgoztuk az M 15 gömbhalmaz csillagaira 1896 óta nyert észlelési adatokat (az intézetünkben az 1937-1991 közötti idôszakban kapott saját anyagot is). Eredményeink szerint a változók fele mutatott periódusváltozást. Kimutattuk, hogy a megfigyelt periódusváltozások mértéke lényegesen nagyobb, mint az a csillag nukleáris fejlôdésébôl várható lenne. Sokkal valószínûbb az, hogy a periódusváltozás oka a konvektív mag körüli szemikonvekciós zónában fellépô keveredési effektusban keresendô.
Külön említést érdemel az M 15 V99 jelû változója, amely 1937-ig állandó fényességû volt, majd utána egy radiális és nemradiális pulzációs módus jelent meg. Elképzelhetô, hogy ennél a csillagnál a pulzáció beindulását figyeltük meg.
Az RR Lyrae csillagok Blazsko-effektusának a magyarázata továbbra is nyitott kérdés. Az effektus a csillag fényváltozásának a periodikus modulációját jelenti. Az RV UMa RR Lyrae csillagra intézetünkben kapott észlelési anyag elemzésébôl kiderült, hogy a fénygörbe jól modellezhetô két periodikus fényváltozás összegével. Az észlelt fénygörbe és a modell közötti eltérés nem magyarázható pusztán mérési hibával. A fényváltozásnak valószínûleg van egy sztochasztikus komponense is.
A rövid periódusú változócsillagok fényváltozásának a folyamatos követésére nemzetközi kampányokat szerveznek. A Praesepe nyílt csillaghalmaz egyik delta Scuti típusú változójánál, az EP Cnc-nál, egy nemzetközi fotoelektromos észlelési kampány eredményeinek feldolgozása során három pulzációs frekvenciát találtunk. Ezek az értékek alacsony rendû, nemradiális pulzációra utalnak.
A csillagok mintegy 50\%-a kettôs vagy többszörös rendszerben található. Különösen érdekesek azok az esetek, amikor a kettôs egyik tagja egyúttal változó is. A kettôsség spektroszkópiai mérések híján a fénygörbébôl az O-C diagram segítségével is levezethetô. A cefeida változók kettôsségének átfogó vizsgálata során újabb 10 csillagnál sikerült kimutatnunk a kísérô jelenlétét.
Kromoszférikusan aktív csillagok: A kromoszférikusan aktív kettôs rendszerek fizikai paramétereinek (tömeg, abszolút fényesség stb.) meghatározását megnehezíti az aktivitásból, és az ezzel együttjáró foltokból adódó fényváltozás. A fénygörbék modellezésével meghatároztuk az ER Vul, ZZ Gem, CG Cyg, UV Psc és BH Vir szoros kettôs rendszerek fizikai paramétereit. Ezek a csillagok lényegesen gyorsabban forognak, mint a Nap, ezért általában aktivitásuk is erôsebb. A fizikai paraméterek meghatározása lehetôséget adott a rendszerek korának becslésére is.
Az SV Cam fedési kettôsrôl az elmúlt két évtizedben nemzetközileg is igen jelentôs észlelési anyag gyûlt össze. A fotometriai megfigyeléseket sikerült kiegészíteni a ROSAT mesterséges hold röntgen adataival, illetve Doppler-leképezéses ( Doppler-imaging) mérésekkel is. Az optikai fénygörbébôl két folt jelenlétére lehetett következtetni, melyek az egyenlítôre szimmetrikusan helyezkednek el. A röntgen fénygörbe szintén két erôs forrást mutatott a 25\fok\ és a 255\fok\ hosszúságnál, de a pályasíkban. A Doppler-leképezés három aktív terület jelenlétére utal, amelyek közül a legerôsebb egybeesik a fénygörbébôl levezetett nagyobbik folttal. A röntgenforrás a közepesen aktív vidék fölött van.
Galaxis-kozmogóniai kutatások
A Cepheus csillagképben az intézet kutatói által 1987-ben felfedezett infravörös óriásbuborék déli peremén található az IC 1396 HII zóna, amely csillagkeletkezésben aktív terület. Ebben a zónában a bjurakani 2.6 m-es távcsôvel készített színképek felhasználásával meghatároztuk 35, Halpha emissziót mutató csillag helyét a Hertzsprung-Russell diagramon. (Ezeket a csillagokat intézetünk Schmidt-távcsövével találtuk.) A színképek klasszifikálására többváltozós statisztikai módszereket: faktoranalízist és clusteranalízist használtunk. A fôsorozat elôtti fejlôdési utakat leíró elméleti modellek segítségével megállapítottuk, hogy a csillagok életkora néhány millió év, tömege pedig 0.7-2.5 naptömeg. Eredményeink szerint a csillagok keletkezése ebben a régióban valószínûleg napjainkban is zajlik.
A Cepheus-flare nevû nagy kiterjedésû intersztelláris felhô-komplexumban nem keletkeznek nagy tömegû csillagok. Ugyanakkor ebben a régióban több kisebb felhô van, amelyekben igen aktív a kis tömegû csillagok keletkezése. A Nagoyai Egyetem 4 m-es rádióteleszkópjával intéztünk kutatói a ^13CO vonalban feltérképezték az L1199 és a TDS400-as felhôket. Az utóbbi egy csillagközi HI-buborék szélén található, és valószínû, hogy az aktív csillagkeletkezés oka a felhô és a buborék kölcsönhatása.
A magas galaktikus szélességeken található, közepesen sûrû intersztelláris molekulafelhôkrôl korábban azt tartották, hogy a benne uralkodó fizikai feltételek nem kedveznek a csillagok keletkezésének. Intézetünk Schmidt-teleszkópjával az MBM42 jelû felhôben talált Halpha emissziós csillagról spektroszkópiai vizsgálatok során kiderült, hogy fiatal, T Tauri változó. Ilyen típusú felhôben eddig még nem találtak fiatal csillagot.
A napaktivitás vizsgálata
A Napon megfigyelhetô kitörések közül viszonylag ritka az olyan fehér fler, amelyik annyira erôs, hogy speciális színszûrô nélkül is megfigyelhetô. Befejeztük a NOAA 6659 jelû aktív vidéken 1991.06.15-én megfigyelt fehér fler fotometriai feldolgozását. Meghatároztuk a fler energiakibocsátását és hômérsékleti rétegezôdését.
Feldolgoztuk továbbá a NOAA AR 64112, 6413, 6415 aktív vidékekrôl rendelkezésre álló észlelési anyagot. Sikerült kapcsolatot találni a viszonylag távoli foltcsoportok között, amikor az egyik foltcsoport felbukkan, vagy fejlôdésében hirtelen változás következik be. A három területen kapcsolatot találtunk a foltcsoportokban megfigyelhetô flergyakoriság, foltmozgás, illetve a foltok területének a változása között.
A naptevékenységnek a földi légkörre gyakorolt hatására vonatkozó vizsgálataink során egy újabb szabályszerûséget találtunk, amely arra utal, hogy a szoláris hatás függ a polaritástól.
A felsôlégkör kutatása ûrszondák segítségével
Mesterséges holdon elhelyezett akcelerométerrel kapott adatok alapján részletesen vizsgáltuk a geomágneses hatást a 220-600 km közötti légrétegekben. A Dst geomágneses index segítségével a nemzetközi CIRA modell K_p-t használó képleténél jobb képletet adtunk meg olyan esetekre, amikor alacsony szintû a naptevékenység.
Kimutattuk továbbá, hogy a geomágneses fûtés egyenlítôi tagját nem okozhatja a Nap elektromágneses sugárzása. Nagy energiájú részecskékbôl származó fûtésrôl van szó, nem pedig arról, hogy az auróra övezetben betáplált energia jut oda. Az eredménybôl a termoszféra és a magnetoszféra szoros kapcsolatára következtettünk.
A felsorolt kutatási témákon túlmenôen eredményeket értünk el a Naprendszer kisebb égitestjeinek vizsgálatával. Feldolgoztuk a P/Faye 1991 XXI rövidperiódusú üstökösrôl a Hubble Ûrtávcsô planetáris kamerájával készített felvételeket. Elôször sikerült közvetlenül detektálni egy üstökös magját és belsô kómáját (átmérôje mintegy 2.68 km-nek adódott).
Eredményesen mûveltünk néhány interdiszciplináris témát is ( hidrogén-spektrum erôs mágneses térben, archeoasztronómia, SETI, naptevékenység és meteorológiai paraméterek).
Mûszaki fejlesztés, számítástechnika
A szûkôs anyagi források erôsen hátráltatták a mûszaki fejlesztô munkát. Mindezen nehézségek ellenére az 1 m-es teleszkópra elkészült egy UBVRI fotométer. Az elôzô évben beszerzett CCD kamerával több ezer felvétel készült, fôként kalibrációs céllal ( 6.3. ábra). Sikerült megörökíteni a P/Shoemaker-Levy 9 üstökös Jupiterbe csapódásának néhány mozzanatát is. A kamerát felszereltük egy UBVRI, valamint egy Strömgren szûrôkészlettel. Sok problémát okozott a szûrôváltó bizonytalan mûködése. Emiatt ezt az egységet az év végén javításra visszaküldtük a gyártó angol cégnek.
Az év során jelentôsebb számítástechnikai hardver beruházás nem történt. Az IDL és a Mathematica szoftverek beszerzésével viszont két hatékony programcsomaggal bôvítettük a UNIX alatt futó szoftverek választékát.
Továbbra is üzemeltetjük a NASA Naprendszer Kis Égitestjei adatbázisát. Megoldottuk a korábban nyomtatott formában közzétett, intézetünkben szerkesztett IBVS ( Information Bulletin on Variable Stars) kiadványunknak számítógépes hálózaton keresztül történô terjesztését. Az IBVS az Internet hálózaton ftp, illetve WWW segítségével is elérhetô.
Kapcsolat felsôoktatási intézményekkel
Jó kapcsolatokat tartunk fenn több hazai felsôoktatási intézménnyel. Együttmûködési megállapodásunk van a budapesti Eötvös Loránd Tudományegyetemmel, a debreceni Kossuth Lajos Tudományegyetemmel, valamint a szegedi József Attila Tudományegyetemmel. Az egyetemek oktatóinak az intézet távcsôidôt biztosít a piszkéstetôi obszervatóriumban, illetve a hallgatók számára nyári szakmai gyakorlatokat szervez. A svábhegyi intézetben a hallgatók képzésére két kupolát bocsátunk rendelkezésre.
Az intézet kutatói közül többen aktívan részt vesznek az egyetemi oktatásban. Az 1994-es esztendôben munkatársaink az alábbi elôadásokat, illetve gyakorlatokat tartották:
Az Eötvös Loránd Tudományegyetemen: Megfigyelési asztrofizika (doktori iskola keretében); Galaktikus csillagászat; Csillagászati mûszertechnika; Általános csillagászat; Asztrofizika; Csillagászati szeminárium; Radiális és nemradiális csillagpulzáció.
A Kossuth Lajos Tudományegyetemen: Bevezetés a csillagászatba; A Nap fizikája.
Nemzetközi kapcsolatok
1994-ben mind ,,hivatalos", mind ,,nem hivatalos" nemzetközi kapcsolataink tovább erôsödtek. Az év folyamán kutatóink szoros munkakapcsolatban álltak számos csillagászati intézet munkatársaival. Egyetemek: Florida (USA), Leiden (Hollandia), Nagoya (Japán). Csillagászati intézetek: Armagh (Észak-Irország), Bécs és Kanzelhöhe (Ausztria), Marseille (Franciaország), Peking (Kína), Potsdam (Németország), Varsó (Lengyelország), Wellington (Új-Zéland). Ezt számos társzerzôs közlemény, illetve publikálásra elfogadott cikk is jelzi.
Az akadémiák közötti együttmûködés keretében kapcsolatunk van az egyiptomi csillagászokkal, és spanyol kapcsolataink most alakulnak. A bécsi csillagvizsgálóval az OMFB TÉT együttmûködési programjainak a keretében két projektünk van. Az Európai Gazdasági Közösség országainak részvételével mûködô HCM ( Human Capital and Mobility) projektekhez való csatlakozásra két sikeres pályázatot nyújtottunk be a volt szocialista országok számára meghirdetett PECO programok keretében.
A Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) megbízásából, neves külföldi csillagászokból álló szerkesztôbizottság közremûködésével, intézetünk ebben az évben is megjelentette az IAU IBVS kiadványt.
Napfizikus kollégáink készítik, ugyancsak az IAU megbízásából a Debrecen Photoheliographic Results címû napfolt-katalógust.
Továbbra is mûködik az intézetben a NASA-nak a Naprendszer kisebb égitestjeivel kapcsolatos, kihelyezett adatbázisa.
Munkatársaink rendszeresen részt vettek nemzetközi megfigyelési kampányokban (napfizikai, illetve változócsillagászati témákban.)
Az intézet 1994. évi tudományos teljesítményének fôbb mutatói:
Az intézet létszáma: 70 fô, ebbôl kutató: 35 fô.
Az év folyamán megjelent publikációk száma: 47 db.
Ebbôl idegen nyelvû folyóiratban: 41 db.
Közlésre elfogadott publikációk száma: 26 db.
Ebbôl külföldi folyóiratban: 26 db.
Az intézeti elôadások száma: 21.
Elnyert tudományos fokozatok: 3 fizikai tudomány kandidátusa.
Az év folyamán az egyetemi oktatásban közremûködô kutatók száma: 6 fô.
Az általuk tartott elôadások heti óraszáma: 18 óra.
A piszkéstetôi RCC távcsôre szerelt CCD kamerával készített kalibrációs felvétel az M 15 gömbhalmazról V (balra) és I (jobbra) színképsávban
