Új Szó, 2016. október (69. évfolyam, 228-253. szám)
2016-10-28 / 251. szám, péntek
141 TUDOMÁNY ÉS TECHNIKA 2016. október 28. I www.ujszo.com „A fizika határait teszteljük" SZALAY ZOLTÁN A rozsnyói csillagvizsgálóban kezdte kémlelni az eget, végül egy kaliforniai egyetem munkatársa lett, és részt vett minden idők legdrágább japán műholdkísérletében. Werner Norbert asztrofizikussa! fekete lyukakról, a tudósok világáról és az amerikai elnökválasztási kampányról is beszélgettünk. A fizikusok szerint a világegyetemnek alig 5 százaléka megfigyelhető anyag, a maradék 95 százalék pedig megoszlik a sötét anyag és a sötét energia között. Ez azt jelenti, hogy a tudomány jelen állása szerint a világegyetem 95 százalékáról nem tudhatunk meg semmi közelebbit? A sötét anyagot megfigyeljük, a normális anyagra való gravitációs hatásán keresztül. Épülnek olyan detektorok is, amelyektől azt reméljük, hogy általuk direkt ki tudjuk mutatni a sötét anyag részecskéit. Az Egyesült Államokban mély bányákban építenek olyan óriási detektorokat, amelyek ezt fogják szolgálni. Az, hogy egyelőre nem sikerült észlelni a sötét anyagot, nem jelenti azt, hogy ez lehetetlen. Sőt, nagyon valószínű, hogy hamarosan sikerül. Háromféleképpen próbáljuk feltárni a sötét anyagot. Bányákban, ahol le lehet árnyékolni a detektorokat a világűrből érkező sugárzástól és az egyéb háttérsugárzástól. A második módszer az ürmegfigyelés. Egyes elméletek szerint a sötét anyag részecskéi felbomlanak, és a bomláskor fotonok keletkeznek, amelyeket észlelhetünk. A harmadik módszer a CERN részecskegyorsítója. A fekete lyukak is elég rejtélyes jelenségei a világegyetemnek. Tudhatunk bármi biztosat arról, mi történik egy fekete lyuk belsejében? A tudásunk a fizikáról továbbra sem elég ahhoz, hogy biztosat mondhassunk erről. A relativitás elmélete kiállta az idő próbáját, számos esetben tesztelhettük, neutron- csillagok, fekete lyukak környékének megfigyeléséből, ahol az anyag úgy viselkedik, ahogy a relativitás elmélete kimondja. Ä kvantumelmélettel is összhangban vannak a kísérletek. Ez a két elmélet viszont nem kompatibilis, tudjuk tehát, hogy ez nem minden, még nem fedeztük fel a kvantumgravitáció elméletét. Milyen távol vagyunk e két meghatározó elmélet egyesítésétől? Lehet, hogy száz évre, és lehet, hogy valaki már rá is jött éppen. Vannak elméletek, mint például a húrelmélet, amelytől sokan várják ezt az egyesítést, de az is lehet, hogy ez kártyavárként fog összedőlni. Werner Norbert Nemrégiben Pozsonyban a kutatók éjszakáján tartott előadásában arról beszélt, vannak ún. szu- permasszív fekete lyukak és kisebb fekete lyukak. Mi a különbség a kettő között? Csak a tömegükben van különbség. Csak a mi galaxisunkban kb. 100 millió, körülbelül a Napéval azonos tömegű fekete lyuk van. De csak egy óriási fekete lyuk van a galaxis közepén - már amennyire tudjuk -, amelyik négymilliószor akkora tömegű, mint a Nap. A világűr legnagyobb csillagai úgy fejezik be az életüket, hogy a csillag magja összeomlik, és fekete lyukká változik. Ezek a fekete lyukak viszont nem lesznek masszívabbak, mint 10-30-szor a Nap tömege. A galaxisok közepén viszont több millió, milliárd vagy akár tíz- milliárd napnyi tömegű fekete lyukak vannak, és ezekről nem tudjuk, hogyan váltak ilyen masszívvá. Hogyan tudjuk megmérni egy fekete lyuk tömegét? Ezt nagyon pontosan meg tudjuk mérni. A csillagok keringését a fekete lyuk körül meg tudjuk figyelni, ebből pedig pontosan kiszámolható a fekete lyuk tömege. Meg tudjuk mérni, hogy négymillió napnyi tömeg helyezkedik el egy akkora területen, amekkora a mi naprendszerünk. Ilyen tulajdonságai csak egy fekete lyuknak lehetnek. A fekete lyukak kutatása elárulhat számunkra új dolgokat a világ keletkezéséről? Werner Norbert asztrofizikus Rozsnyón született, Kassán diplomázott, Phd-fokozatota hollandiai Utrechtben szerzett. 2008-tól a kaliforniai Stanford Egyetem munkatársa. Jelenleg Budapesten, az ELTE-n kutatócsoport-vezető. Inkább a fizika határait tudjuk tesztelni ezáltal. Megfigyelhetjük például az anyagot közvetlenül azelőtt, hogy beesik a fekete lyukba. Ön jelenleg Budapesten az ELTE-n egy olyan kutatásban dolgozik, amelyben a fekete lyukak növekedésével is foglalkoznak. Milyen dinamikusan növekszik egy fekete lyuk? A galaxisunk közepén elhelyezkedő fekete lyuk növekedése nem nevezhető dinamikusnak, mert nem veszi körül sok anyag, ami beleeshetne. Viszont ha sok gáz van a fekete lyuk közelében, nagy energiák szabadulnak fel, és kitöréseket, kiáramlásokat észlelhetünk, amelyek a világűr nagy részét befolyásolják. A galaxisunk közepén lévő fekete lyuk veszélyezteti a mi galaxisunkat? Nem veszélyezteti, hanem befolyásolja az evolúcióját, a csillagok keletkezését. A földről megfigyelhetőek ezek a fekete lyukak? A galaxisunk közepében lévő fekete lyukat közeli infravörös fényállományban figyeljük meg nagy távcsövekkel, Chiléből, a Hawaii- szigeketről. Nem közvetlenül a fekete lyukat, hanem a csillagok keringését a galaxis közepe körül. A Föld körül keringő röntgentávcsövekkel azt figyeljük meg, mennyire volt a fekete lyuk aktív a múltban. Ön idén részt vett a japán Hi- tomi műhold projektjében, amely szintén az említett folyamatok megfigyelésére készült. Ez milyen szempontból hozott előrelépést? Ez volt a legnagyobb, legdrágább, legambiciózusabb japán kutatóműhold, amely valaha épült. Nagyenergiás asztrofizikában az utolsó nagy műholdak 1999-ben indultak. Ez volt az évtized legnagyobb csillagászati kísérlete. Ön hogy került bele ebbe a projektbe? Amikor Hollandiában PhD- képzésen vettem részt, röntgenspektroszkópiával foglalkoztam, a témavezetőm a világ egyik legnagyobb szakértője volt ezen a területen. így a világ azon kevés szakemberei közé tartozom, akik értenek a nagyfelbontású röntgenspektroszkópiához. A Stanford Egyetemen jó kapcsolatot alakítottam ki a japán kutatókkal, és hozzá tudtam tenni a kutatásukhoz. Mi lett a japán műhold sorsa? Néhány héttel az indulás után felmerültek bizonyos problémák a műhold tájékozódásával, és amikor a rendszer automatikusan biztonsági módra kapcsolt volna, rossz hajtómű-beállítások miatt a műhold gyors pörgésbe kezdett, és leváltak a napelemtáblái. Az amerikai légierőtől kaptuk a hírt e-mailben arról, hogy megfigyelték a műholdunk szétesését. Ez nagyon rossz hír volt. Amíg azonban a műhold működött, kiváló adatokat szolgáltatott. Sajnos csak ízelítőt kaphattunk a lényegből. Mi derült ki ezekből az adatokból? Sikerült először megmérni a galaxisközi gáz dinamikáját, mozgását. A legtöbb anyag a világűrben (mintegy 90 százalék) galaxis- és csillagközi gáz alakjában létezik, nem vált csillagokká, bolygókká. Ahhoz, hogy megértsük, miért vált a világűr olyanná, amilyennek látjuk, meg kell értenünk a galaxisközi gáz fizikáját. Ön egy dél-szlovákiai kisvárosból jutott el idáig, hogyan kezdődött ez a történet? Hogyan válik egy rozsnyói fiúból nemzetközi hírű asztrofizikus? Gyerekkoromtól fogva érdekelt a világűr és minden, ami azzal kapcsolatos, a rakéták, az űrhajók, mindent elolvastam ebben a tárgyban, és ez az érdeklődés a későbbiekben is megmaradt. Nagyon szerettem járni a rozsnyói csillagvizsgálóba, nagyon szerettem nézni a csillagokat, de még jobban szerettem az asztrofizikáról olvasni. Amikor 1996-ban lett internetem, letöltöttem a Hubble-űrtávcső valaha készített összes felvételét. Jifí Grygar cseh csillagász járt előadni Rozsnyóra, és én minden előadásán ott voltam, és középiskolás koromban ő lett a mentorom, ami óriási motivációt jelentett. Grygarral máig nagyon jóban vagyunk. Voltak más példaképei is, híres csillagászok? Grygar mellett az amerikai Carl Sagan, aki a Cosmos című tévésorozatot készítette, és gyönyörű könyveket írt. Máig nagyon szeretem olvasni az írásait. Én is össze szeretném kapcsolni a tudomány művelését a népszerűsítéssel. A tudósok a közhiedelem szerint zárt közösségben élő, bogaras emberek, ezt táplálja például az Agymenők című népszerű amerikai tévésorozat is. Milyen belülről a tudóstársadalom? Sokféle ember van a tudósok között, biztosan vannak bogarasak is. Ami közös bennük, hogy érdeklődőek, és szeretnék kitolni a határokat. A tudós barátaim között sokan hegymászással, sziklamászással, búvárkodással foglalkoznak, én magam például pilótáskodom is. Kíváncsi emberek, és sokan tehetségesek például művészetekben, zenészek, táncosok, fényképészek. Nincs szó arról, hogy ne érzékelnék a világ többi részét. Hogyan kellene a tudósoknak viszonyulniuk a közélethez? Szerintem meg kellene szólalniuk a közéleti témákban. Én is intenzíven figyelem a közéletet. Ön sokáig Amerikában élt, most is visszajár Kaliforniába, milyennek látja az elnökválasztási kampányt? Az valami szörnyű. Én viszont úgy látom, nemcsak Amerikában, hanem az egész világon nyomul előre a szélsőség, ami nagyon veszélyes. Ezt láthatjuk itt, Európában, Magyarországon, Szlovákiában is. Milyen nagy célja van még, amit mindenképp szeretne elérni? Az egyik célom, hogy segíthessek az űrkutatás fejlesztésében Közép-Európában, Szlovákiában, Magyarországon, Csehországban, hogy az itteni érdeklődők, a diákok is bekapcsolódhassanak ebbe a munkába. Ha össze kellene hasonlítania a tudomány helyzetét nálunk és tőlünk nyugatabbra, mit emelne ki? Még csak másfél hónapja vagyok itt, tehát mindent még nem látok át. Amit viszont észlelek, hogy itt mennyivel nagyobb a bürokrácia. Amerikában például sokkal többet foglalkozhattam a kutatással, a papírmunka helyett. Ez egy lényeges különbség. Galaxisok, fekete lyukak A galaxis olyan égitest, amely csillagokból, csillagközi gázokból, porból és láthatatlan sötét anyagból áll, és gravitációsan kötött. Egy tipikus galaxisban tízmillió és ezermilliárd közötti számú csillag található, és mind azonos középpont körül kering. A mi galaxisunk a Tejútrendszer, amely sok milliárd csillagrendszerének egyike a Naprendszer. Afekete lyuk egy olyan égitest, ahonnan az erős gravitáció miatt semmi, még a fény sem tud távozni. A lyuk elnevezés alatt nem a szokásos értelemben vett lyukat kell érteni, inkább a világűr egy részét, ami mindent elnyel, és ahonnan semmi nem tud visszatérni.
