Auguszta
-4 °C
2 °C

Magyar kutatók munkáján alapszik az idei fizikai Nobel-díjas kutatása

2011.10.11. 09:20 Módosítva: 2011-10-11 09:21:11
A 2011. évi fizikai Nobel-díjat a kozmológia területén végzett kutatásaikért Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam G. Riess kapták. Adam Riess kutatásait magyar kutató is segítette.

A díjazott tudósok szupernóvákon végzett észlelésekkel bizonyították, hogy az univerzum gyorsulva tágul, a sötét energiának nevezett összetevő miatt. A világegyetem tágulási rátájának méréséhez távoli objektumokat kell megfigyelni és két dolgot kell meghatározni: az objektumok látszólagos sebességét és távolságát. Egyenletes tágulás esetében a két mennyiség között egyszerű arányosság áll fenn, míg gyorsulva, ill. lassulva táguló univerzum esetében ettől eltérés figyelhető meg.

A tágulás méréséhez azért ideálisak az Ia típusú szupernóvák, mert abszolút fényességük jól ismert, és így, a látszó fényességükből, a fényintenzitás csökkenésének törvényét ismerve könnyen kiszámolható a távolságuk. A másik változó, amire még szükség van, a látszólagos sebesség, amit a csillagászok a színképvonalak  eltolódásával, a vöröseltolódás meghatározásával kapnak meg. Gyorsuló tágulás esetében a közeli szupernóvák halványabbnak mutatkoznak, mint az egyenletesen táguló univerzumban.

A kutatók ki is tudták ezt mutatni, de az eredményeket sokan vitatták, mert nehéz volt annak lehetőségét kizárni, hogy a halványodást valami más jelenség, például galaxisközi por okozza. Nagyobb vöröseltolódásokon a sötét energiát tartalmazó modell az egyenletesen táguló univerzumhoz képest fényesebb szupernóvákat jósol, ezt nem okozhatja por, így egy ilyen szupernóva észlelése perdöntő fontosságú volt. Nem volt könnyű ilyet találni, hiszen a nagy távolságban lévő szupernóvák már rendkívül halványak.

Végül Adam Riessnek és kutatótársainak a Hubble Űrtávcső felvételein sikerült rábukkanni a SN1997ff kódnevet kapott szupernóvára. Kis fényessége miatt a színkép észlelése eleve nehézségekbe ütközött, ráadásul távolsága az úgynevezett spektroszkópiai sivatag tartományába esett, ahol karakterisztikus színképvonalak híján szinte reménytelen vöröseltolódást meghatározni.

Itt jutunk el a magyar kutatók szerepéhez. Budavári Tamás, akkor az ELTE doktori hallgatója, témavezetőjével, Csabai Istvánnal, és a Johns Hopkins Egyetemen dolgozó Szalay Sándor professzorral éppen egy olyan módszeren dolgoztak, ami lehetővé teszi halvány objektumok vöröseltolódásának meghatározását fotometria alapján. Budavári Tamás akkoriban tanulmányúton volt a Johns Hopkins Egyetemen, így a szintén ott tartózkodó Adam Riess őt kérte fel, hogy határozza meg az SN1997ff gazdagalaxisának vöröseltolódását az általuk fejlesztett módszerrel. A vöröseltolódásra z=1,7, egy minden addiginál nagyobb érték adódott, a szupernóva fényessége pedig a sötétenergia-modell jóslatának felelt meg. Így az addigi kételyeket eloszlatva, a sötét energia léte beigazolódott.