Bemutatkozás

 

A CoRoT projekt

A francia impresszionista Jean-Baptiste Camille Corot (1796-1876) neve jól ismert a festészetben. A 21. század elején a művész neve új értelmet nyer a tudományban: a CoRoT űrtávcső az asztroszeizmológia módszerével a csillagok belső szerkezetét térképezi fel eddig elérhetetlen pontossággal.

1. ábra: Egyedi frekvenciákhoz tartozó hullámképek

A csillagokról hozzánk érkező fény azok felső rétegéből (fotoszférából) származik, így közvetlenül nem látunk bele a belsejükbe. A gerjesztett rezgések vizsgálata, az asztroszeizmológia az egyetlen lehetőség a belsőbb rétegek szerkezetének vizsgálatára.

Asztroszeizmológia

A szeizmológia a geofizika egyik jól ismert területe. A Földön régóta alkalmazzák a földrengések által keltett (illetve mesterségesen is kelthető) hullámokat a Föld különböző rétegeinek és belső szerkezetének feltérképezésére.

2. ábra: Hullámok terjedése a csillagban

A csillagokban az energiaáramlás szakaszossága miatt önfenntartó rezgések gerjesztődnek, melyek hullámként haladnak tovább. A rezgések a csillag felszínén fényesebb és sötétebb (magasabb és alacsonyabb hőmérsékletű) területeket alakítanak ki, melyek elrendeződése rendkívül változatos lehet (1. ábra). Az összfényesség változásának méréséből következtetünk a gerjesztett rezgések számára és azok típusára. Az egyes frekvenciákhoz más-más elrendeződés (úgynevezett sajátmódus) tartozik. A különböző frekvenciájú hullámok különböző mélységig hatolnak be a csillag belsejébe, majd visszaverődnek (2. ábra). A frekvenciák között mérhető különbség az azon területre jellemző paramétereket (nyomás, sűrűség, hőmérséklet, hangsebesség és kémiai összetétel) adja meg, ahol csak az egyik hullám haladt át. Minél több és pontosabb frekvenciát tudunk meghatározni a megfigyelések alapján, annál részletesebb lesz a csillag belső szerkezetéről alkotott térkép.

Tudományos program

3. ábra: COROT megfigyelési területek

A CoRoT név a COnvection, ROtation and planetary Transits (konvekció, forgás és bolygóátvonulás) kezdőbetűiből kialakított rövidítés. Az űrprojekt feladata nagy pontosságú, rendkívüli stabilitású és folyamatos fotometriai adatsorok gyűjtése, ami a Földről lehetetlen, viszont az asztroszeizmológiai vizsgálatokhoz nélkülözhetetlen. Az űrprogram keretében összesen 60000 objektum vizsgálatára kerül sor a Tejút két meghatározott területén (3. ábra).

4. ábra: COROT mérési irányok

A különböző korú és tömegű csillagok konvektív zónája más-más funkciót tölt be a csillagban. A fő cél a konvektív zónában végbemenő fizikai folyamatok jobb megértése, illetve a forgás miatti torzulások pontosabb leírása. Mindezek mellett a csillagok nagy pontosságú fotometriája és a hosszú megfigyelési idő lehetővé tette a hasonló követelményeket igénylő bolygókeresés beépítését is a kutatási programba.

Az Űrtávcső

A 27 cm átmérőjű távcsövet a tudományos céloknak megfelelően a közeli csillagok fényességében bekövetkező kicsiny változások detektálására tervezték. A látómezeje 2.8°x2.8°, melynek egyik felét asztroszeizmológiai mérésekre, a másikat exobolygók keresésére használják. Az érzékelő berendezés 4 darab (egyenként 2048x2048 pixel méretű) CCD kamera. A műszer a mérendő területet 0.5 ívmásodperc pontossággal követi. A műhold poláris pályán kering a Föld körül, és a pályasíkra merőleges irányban mér (4. ábra). Ilyen jellegű pálya esetén hónapokig tartó folyamatos megfigyelés lehetséges (évente 2x150 nap). Az eszköz felbocsátására 2006. december 27-én került sor, orosz hordozórakétával. Működése várhatóan 2013-ig tart majd.

Nemzetközi összefogás

A CoRoT űrprojekt a Francia Nemzeti Űrügynökség (CNES) vezetésével valósul meg (70%-os anyagi támogatás), számos francia csillagászati intézet tudományos összefogásával. Több ország anyagi támogatást is jelentő közvetlen részvétele, illetve az ESA 2000-ben történt csatlakozása nemzetközi összefogássá emelte a projektet (5. ábra). A domináns külföldi intézetek a saját országuk (Spanyolország, Németország, Ausztria, Belgium és Brazília) űriparát foglalkoztató technikai megoldásokkal járulnak hozzá a CoRoT projekthez. Magyarország 2004-től az Európai Űrügynökség társult tagja, a CoRoT projekthez 2005 elején csatlakoztunk a tagországok felzárkóztatására létrehozott program (European Cooperating States, ECS) keretében.

5. ábra: A CoRoT-hoz kapcsolódó kutatóintézetek Európában

Magyar részvétel

2005 tavaszán alakult meg Paparó Margit vezetésével a Magyar Asztroszeizmológia Csoport (Hungarian Asteroseismology Group, HAG /jelentése boszorkány/). A csoport a tudományos előkészítő munka fotometriai feladataiba kapcsolódott be hazai távcsövek felhasználásával. Emellett szoftvert fejlesztettünk ki nagy mennyiségű idősor automatikus feldolgozására (Csubry & Kolláth: Scriptable Data Processing Tool for Variable Stars: Mufran), illetve lehetséges célpontokat keresünk publikus adatbázisokban (Benkő & Csubry: Variable Star Census in CoRoT "Eyes"). Jelenleg a CoRoT által már észlelt célpontok többszín-fotometriai kiegészítő méréseiben, illetve a CoRoT adatok analízisében veszünk részt.