Csillagászati adatok kincsesbányája tárul fel magyar kutatók munkája nyomán

A négy éve leköszönt Herschel űrtávcső méréseinek most közzétett katalógusa megkerülhetetlen adatforrás lesz a csillagászok számára a következő évtizedben. Az MTA CSFK Csillagászati Intézet kutatói kulcsszerepet vállaltak az „örökségmentésben”.

2017. május 24.

A Herschel űrtávcső az Európai Űrügynökség (ESA) tudományos programjának negyedik sarokköve volt, amely 2009 és 2013 között végzett méréseket a Földtől másfél millió kilométer távolságban, a Nap–Föld rendszer ún. L2 Lagrange-pontjában. (Hogy miért is izgalmas ez a pont, arról itt olvashatunk bővebben.) A Herschel a maga 3,5 méteres tükörátmérőjével az eddigi legnagyobb távcső volt, amely a világűrben működött. Ennek és a különleges hűtési technikájának köszönhetően képes volt olyan pontossággal detektálni az elektromágneses spektrum távoli infravörös, valamint a milliméternél alig rövidebb (szubmilliméteres) hullámhosszain érkező fényt, amire korábban nem volt példa.

Ezek a hullámhosszak elsősorban a távoli, aktív csillagkeletkezést mutató galaxisok, valamint a Tejútrendszerben zajló csillagkeletkezés, a csillagközi anyag feltérképezése során fontosak a csillagászok számára. Az űrtávcső további tudományos célkitűzéseiben szerepelt még a Naprendszer távoli, kis égitestjeinek jobb megismerése, valamit az univerzum kémiai elemeinek átfogóbb feltérképezése.

A Herschel űrtávcső fantáziaképe háttérben a Rosetta-köddel, melynek hamis színes képét a Herschel mérései alapján állították össze Forrás: ESA/C. Carreau

E tudományos célkitűzések egy sor különböző mérés elvégzését követelték a Herscheltől, amelyek mérési paramétereit (lefedett terület mérete, mérés sebessége, mérési ismétlések száma) a különböző kutatócsoportok maguk választották ki. Ennek folyományaként az űrtávcső tekintetét gondosan kiválasztott területek felé irányították, ahol hosszabb-rövidebb méréseket végzett, ahogy teszi azt például a Kepler űrtávcső is.

Az adatgyűjtés négy éve alatt a Herschel a teljes égbolt 8%-át figyelte meg. Az űrtávcső fedélzetén három műszer, a PACS távoli infravörös kamera és spektrométer, a SPIRE szubmilliméteres fotométer és spektrométer és a HIFI nagy felbontású spektrométer működött. Az elkészült mérésekből térképek készültek, ezek többsége azonban csak egy-egy olyan égi objektumot tartalmazott, ami a mérést igénylő kutatócsoportok számára érdekes volt. Az adott területre eső többi égi objektum emiatt „felfedezetlen” maradt.

Űrcsillagászati örökség magyar gondozásban

Az ESA ezért létrehozott egy olyan kutatócsoportot, amelynek elsődleges feladata az volt, hogy a lehető legnagyobb mértékben kiaknázza a térképekben rejlő információt, és a térképeken található objektumokat katalógusokba rendezze, amelyek elérhetők lesznek a csillagászközösség számára. Az így készült első katalógus a SPIRE műszer méréseit dolgozta fel. A 250-től 500 mikrométerig terjedő hullámhossztartományban, három fotometriai sávban detektáló műszer katalógusa 2017. február 7-én jelent meg. A SPIRE Pontforrás Katalógus munkálatainak vezetését a NASA Herschel Tudományos Központja (NHSC) végezte, de jelentős szerepet vállaltak benne az MTA CSFK Csillagászati Intézetének munkatársai is.

Az MTA CSFK kutatóinak a Herschel űrtávcső PACS műszeréhez kapcsolódó, sikeres, több mint egy évtizedes munkájának elismeréseként az ESA Herschel Tudományos Központja (Herschel Science Centre, HSC) a Kiss Csaba által vezetett csoportot kérte fel a PACS Pontforrás Katalógus megalkotására – ezt a katalógust tette közzé az ESA nemrég, 2017. május 17-én.

A SPIRE-, valamint a PACS-katalógusok a Herschel űrtávcső legfontosabb tudományos örökségei lesznek. A távoli infravörös vagy szubmilliméteres hullámhosszakon megfigyelhető objektumok adataival kapcsolatban ugyanis a csillagászok csak ezekre a katalógusokra támaszkodhatnak az elkövetkező 15 évben, hiszen jelenleg nincs tervben olyan űrtávcső elkészítése, amely hasonló mérések elvégzésére lenne képes.

Pontforrásként azonosított objektumok (kék karikák) a Rosetta-molekulafelhőben 70 (bal) és 160 (jobb) mikrométeres hullámhosszakon Forrás: MTA CSFK CSI

A PACS Pontforrás Katalógus készítése során a kutatók Marton Gábor vezetésével 14 842 térképet dolgoztak fel, amelyek 70, 100, valamint 160 mikrométeres hullámhosszakon készültek. A térképek feldolgozása során 8 254 064 objektumot azonosítottak, azonban ezek nagy része nem felelt meg a szigorú minőség-ellenőrzési kritériumoknak. A végső katalógus három táblázata az egyes hullámhosszakon detektált égi objektumok fényességére, látszó méretére és megbízhatóságára vonatkozó adatokat tartalmaz; a 70, 100, valamint 160 mikrométeres katalógusok alapján készített listákban 108 319, 131 322 és 251 392 pontforrás található.

Az adatok óriási táblázatok formájában letölthetők az ESA erre a célra létrehozott weboldaláról, de interaktív, könnyen kereshető formában is megtalálhatók az ESASky weboldalon, valamint a NASA/IPAC Infravörös Tudományos Archívumában is.

A katalógusok így óriási segítséget nyújthatnak azoknak a kutatóknak, akik az egyes távoli galaxisokról szeretnének információhoz jutni, a lefedett égi területeken a galaxisok eloszlását szeretnék tanulmányozni, esetleg a Tejútrendszerben a fiatal csillagok és a csillagközi anyag kölcsönhatását vizsgálják egyedileg vagy akár statisztikus alapokon. Mindemellett a felvételek számos olyan objektumot is tartalmaznak, amelyek a mi Naprendszerünkhöz tartoznak. A Herschel által detektált hullámhosszak alapján a kutatók olyan információkhoz juthatnak ezekről a kis égitestekről, amelyek segítik a Naprendszer kialakulásának megértését.

A címlapkép forrása: ESA/C. Carreau

További információ

Marton Gábor, MTA CSFK Csillagászati Intézet

+361 391 9342

marton.gabor@csfk.mta.hu