Maria Lugaro mta.hu

Kutatási téma

Óriáscsillagok szerepe a kozmikus kémiai fejlődésben

Honnan származnak a világunkat – és benne az emberi szervezetet – felépítő anyagok? E kérdés megválaszolását segítik elő az Ausztráliából érkező Maria Lugaro kutatásai. Az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontban kutatócsoportot alakító asztrofizikus a csillagokban zajló nukleáris folyamatokat elemzi. Noha ismert tény, hogy a testünket alkotó elemek a csillagokban jöttek létre, a fúziós folyamatok több aspektusa – például a reakciók intenzitása, az égitestek belső forgásának hatásai – még tisztázatlan. A kutató tervei szerint számítógépes szimulációval tanulmányozza a csillagokban lejátszódó mechanizmusokat, és az eredményeket távcsöves égboltfelmérések során nyert adatokkal, valamint meteoritok anyagának laboratóriumi vizsgálatával összevetve elemzi.

Befogadó intézet

MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont

A kutatócsoport működési időszaka

2014-2019

A kutatócsoport tagjai

Szabó Róbert, Plachy Emese, Molnár László, Jaskó Attila, Bányai Evelin, Krebsz Melinda

Interjú a kutatóval

Az interjú 2014. augusztus 12-én jelent meg az mta.hu-n.

Az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontban alakít kutatócsoportot az Ausztráliából érkező Maria Lugaro. A négygyerekes asztrofizikus a Lendület pályázat támogatásával a csillagokban zajló nukleáris jelenségeket, a fúziós folyamatok jellemzőit kutatja, eredményeiről nemrég a Science magazin számolt be.

„Önök, a szomszédaik és én magam is, mi mind szó szerint csillagporból vagyunk" – idézte az 1983-ban Nobel-díjjal kitüntetett fizikus, William Fowler díjátadón tartott előadásának záró gondolatát Maria Lugaro, egyben összefoglalva saját kutatási területe lényegét: „A világunk molekulákból, a molekulák pedig atomokból állnak, például szénből és oxigénből. Az atomok legnagyobb részét az atommag adja, ami mindegyik elemnél más-más méretű. Az univerzum keletkezésekor, az ősrobbanás pillanatában csak a legkönnyebb elemek jöttek létre, a hidrogén és a hélium. A szénatom magja három héliummagból áll: hogyan és hol kapcsolódott össze a három héliummag együtt szénatommaggá? Hogyan és hol játszódtak le azok a folyamatok, amelyek eredményeként létrejöttek a nagyobb tömegszámú elemek, például az arany és az ezüst? Azzal tisztában vagyunk, hogy ezek a fúziós reakciók a csillagok – óriáscsillagok és a Nap – belsejében zajlanak, ahol magas a nyomás és a hőmérséklet, de számos aspektust még nem ismerünk. Pontosan hogyan mennek végbe ezek a folyamatok? Melyik csillagban milyen anyag keletkezik?" – sorolta a megválaszolásra váró kérdéseket az az asztrofizikus.

Az atommagoktól az óriáscsillagokig

A kutató húsz éve kötelezte el magát a téma mellett. Mint elmondta, torinói egyetemi évei alatt mind a nagyon nagy, mind a nagyon kis mérettartományban zajló folyamatok megragadták érdeklődését: részecske- és asztrofizikával egyaránt foglalkozott. „Utolsó éves voltam, amikor Roberto Gallino professzor mutatott egy ábrát – ő maga rajzolta, akkor még nem léteztek erre a célra prezentációs programok – egy szétrobbanó csillagról, és a belsejében játszódó, az elemeket létrehozó nukleáris folyamatokról. Két évtizede történt, de most is emlékszem a pillanatra, amikor elhatároztam: én ezzel akarok foglalkozni. Ez a téma egyesíti magában mindkét érdeklődési körömet: egyszerre fedi le a nagyon nagy mérettartományban – a csillagokban zajló – folyamatokat és a nagyon kicsiket, amelyek az atommagokat érintik.

A Science-ben nemrég megjelent tanulmányában Maria Lugaro azt elemzi, hogyan alakultak ki az óriáscsillagokban a nagyon nagy tömegszámú elemek – például az ólom. (A tanulmány magyar nyelvű összefoglalója ide kattintva olvasható). A szakterület egyik aktuális kérdése az, hogy az égitest forgása mennyiben befolyásolja a belsejében zajló folyamatokat. „A pontosabb modellek felállításához a teleszkópos megfigyelésekből származó, a csillagrengésekre vonatkozó adatokat és a meteoritok belsejében talált, valamint az óriáscsillagokból nyert csillagpor mikroszkopikus elemzéseinek eredményeit egyaránt felhasználom" – számolt be terveiről a lendületes kutató, aki egyúttal a Naprendszer korai történetét, a Naprendszert alkotó anyag keletkezését és a Nap létrejöttét is vizsgálja.

Pezsgő magyarországi tudományos közeg

„A kutatásaim hozzájárulhatnak mindazoknak a területeknek a fejlődéséhez, amelyek képviselőivel együtt dolgozom majd: például részecskefizikusokkal, illetve a meteoritok laboratóriumi vizsgálatát végző kutatókkal. Az eredmények emellett hozzájárulhatnak ahhoz, hogy az érdeklődők, különösen a fiatal generáció tagjai ráébredjenek a természet, a világmindenség összetettségére, arra, milyen helyet foglal el az ember a Kozmoszban. Véleményem szerint bölcsebb és boldogabb az a társadalom, amely ismeri a mindennapi gondok fölött álló természeti csodákat" – osztotta meg véleményét a felfedező kutatások távlati jelentőségéről a kutató.

Maria Lugaro néhány éve figyelt fel a magyarországi inspiráló tudományos eredményekre. Érdeklődését az MTA Atommagkutató Intézetében Fülöp Zsolt vezetésével működő kutatócsoport keltette föl, amely az asztrofizikus kutatási területeinek részecskefizikai aspektusait elemzi. Emellett két munkatársa is végzett kutatásokat hazánkban; Thomas Rauscher professzor az MTA Vendégkutatói Programja keretében dolgozott az MTA Atomkiban. „Megtudtam, hogy az MTA CSFK-ban nagy hagyományra tekintenek vissza az asztrofizikai kutatások, és 2012-ben asztrofizikai és geokémiai labor is létesült. Mindezek alapján úgy gondoltam, hogy Magyarország pont nekem való hely, hiszen igen intenzív, a kutatási területemet több szempontból is érintő tudományos munka folyik itt. Ezért is pályáztam meg Lendület programot, amely, véleményem szerint, a maga nemében a legjobbak közé tartozik Európában. A pályázat megléte azt az általános benyomásomat támasztja alá, hogy Magyarország nagyra értékeli a tudományos eredményeket" – mondta el a tekintélyes nemzetközi tapasztalattal rendelkező kutató, akinek sikeres Lendület-pályázata a program elsődleges célkitűzéseivel összhangban a kiválóságot és a kutatói mobilitást egyaránt példázza.

A kutatócsoportot befogadó MTA CSFK infrastrukturális és személyi támogatással segíti a szakemberek munkáját, valamint három évre egy PhD-hallgató fizetését is fedezi. A kutatócsoport munkájában Szabó Róbert, Plachy Emese, Molnár László, Jaskó Attila, Bányai Evelin, Krebsz Melinda vesz részt, egy PhD hallgatói hely még betöltetlen – a kutatásvezető reményei szerint egy külföldi posztdoktori kutató is kiegészíti majd a csapatot.

A korábban Olaszországon és Ausztrálián kívül az Egyesült Államokban, Hollandiában és Angliában is kutató asztrofizikus tapasztalatai alapján úgy véli, a tudományos eredményesség egyik záloga az, sikerül-e hallgatókat bevonni a kutatásba. „A jó diák: kincs. A hallgatóknak is előnyös, ha bekapcsolódnak a kutatásba, hiszen megalapozhatják későbbi pályafutásukat, társszerzőként jegyezhetnek tanulmányokat, részt vehetnek konferenciákon, és bekerülhetnek a tudományos élet vérkeringésébe. A kutatás sikerének másik fontos tényezője a kommunikáció. Alapvetően fontos, hogy ez jól működjön a kutatócsoport tagjai között, de azt is lényegesnek tartom, hogy a csoport megismertesse eredményeit a szélesebb közönséggel is. Ebben a kutatási témában olyan sokféle szakterület képviselőinek a munkáját kell összehangolni, hogy a kapcsolattartás elsődleges szempont" – fogalmazott Maria Lugaro.

Budapest, balett, kultúra

A négygyerekes asztrofizikus izgatottan tekint magyarországi tartózkodása elé: „Nagyon sok minden érdekel: a kultúra, a tánc, és persze a gasztronómia. Gyerekként hároméves koromtól balettoztam, és a közelmúltban, immár felnőttként ismét elkezdtem. A magyar táncok a klasszikus balettművészetben is inspirációul szolgáltak – ezekkel is szeretnék közelebbről megismerkedni. Úgy tudom, Budapest a gyerekeknek is sok izgalmas élményt tartogat; azt hiszem, szép éveket fogunk a magyar fővárosban tölteni" – adott bepillantást munkán kívüli terveibe a kutató.