UTAZÁS AZ IDŐBEN - 2022-11-15

UTAZÁS AZ IDŐBEN

 

A James Webb űrtávcső titkai

Dr. Kiss L. László csillagász-fizikus, akadémikus, kutatóprofesszor a Csillagászati és Földtudományi, Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet főigazgatójának előadása

Székely Mikó Kollégium, 2022. november 11.

           

            Vajon miért is fontos a csillagászat? A Földön kívüli jelenségek térben is időben olyan távol történnek, hogy aligha feltételezhető, hogy befolyásolnák a földi életet. Pedig igen! Gondoljunk arra, hogy már az ókorban, a csillagászati megfigyelések alapján sikerült az emberiségnek naptárt készítenie, a csillagászat teremtette meg a tájékozódás lehetőségét, ezáltal a hajózást, a kereskedelmet, a civilizációk fejlődését. Az égitestek mozgásának a megfigyelése és matematikai leírása (például Kepler törvényei) nemcsak a fizika fejlődéséhez járult hozza, hanem új világszemléletet is teremtett, amely kivezette az emberiséget a sötét középkorból a felvilágosodás korszakába.

            A modern fizika és csillagászat ma már szinte elválaszthatatlanok egymástól. Albert Einstein általános relativitás elméletét legelőször egy csillagászati megfigyeléssel igazolták, habár olyan meghökkentő, a klasszikus newtoni fizikától lényegesen eltérő előrejelzései voltak, mint a gravitációs idődilatáció, a fekete lyukak léte, a gravitációs lencsehatás, vagy a gravitációs hullámok különleges jelensége (ez utóbbiak a fizika egyik legkorszerűbb kutatási területét képezik).

            Az 1970-es évek egyik nagy felfedezése a sötét anyag (a csillagászati eszközökkel közvetlenül nem megfigyelhető) és a sötét energia jelensége voltak. A fizika és a csillagászat annyira kéz a kézben fejlődött, hogy természetes eredmény volt az asztrofizika kialakulása. És amint egyre inkább elmélyünk az asztrofizikai kutatásokban, annál inkább rájövünk, hogy mennyire keveset tudunk még a minket körülvevő fizikai világról.

            Feltehetjük a kérdést, hogy vajon mit tud egy asztrofizikus kutatóprofesszor átadni középiskolásoknak abból, ami nemhogy nem szerepel az iskolai tankönyvekben, de a fizika annyira újszerű vívmányaira támaszkodik, hogy még gyakorló fizikusoknak is nehéz megérteni? Albert Einstein egyszer, arra a kérdésre, hogy melyik az a legalacsonyabb szint, amelyiken el tudná magyarázni a relativitáselméletet, azt válaszolta, hogy akár kisiskolásoknak is, természetesen az ők tudás és matematikai ismeretszintjükhöz igazítva. Majd hozzátette: ha valamit nem tudsz ezen a szinten is elmagyarázni, azt jelenti, hogy te magad sem érted egészen! Kiss László professzor úr állta ezt az einsteini kihívást. Előadását a csillagászati távcsövek ismertetésével kezdte, érthetően, sokszor humorral fűszerezve világított rá a távcsövek főbb jellemzőire, az űrtávcsövek előnyeire a földiekhez képest, illetve az infravörös tartományban dolgozó James Webb távcső előnyeire, elsősorban a már működő Hubble és Spitzerhez viszonyítva.

            A James Webb űrtávcsövet 2021. december 25.-én indították útjára, küldetésének fő céljai:

- az ősrobbanást követően kialakult első csillagok és galaxisok felderítése,

- a csillagok és bolygórendszerek kialakulásának a tanulmányozása,

- a galaxisok kialakulásának a tanulmányozása,

- az élet eredetének a tanulmányozása, valamint választ adni arra a kérdésre, hogy létezhet-e élet a Földön kívül, és ha igen, hol?

            Az előadó nemcsak, hogy érthetően magyarázta el az űrtávcső küldetését és működését, hanem egységes csokorba fogta azokat az ismereteket, amelyekkel a diákjaink a líceumi évek során a fizika különböző ágazatai révén sajátította el: a mechanikán, termodinamikán, hullámelméleten, geometriai- és hullámoptikán keresztül, rávezetve a hallgatóságot arra a felismerésre, hogy a fizikai valóságban minden mennyire összefügg.

            Természetesen, az előadó kitért az űrtávcső által szolgáltatott első adatok ismertetésére is. Meggyőzőnek bizonyultak a jóval élesebb, jóval nagyobb felbontású és sokkal több részletet mutató képek, meghökkentő a gravitációs lencse effektus által kialakított Einstein-gyűrű fényképe, de talán a legizgalmasabbak a műszerek által szolgáltatott színképanalízisek a vizsgált bolygók légkörének kémiai összetételéről. Van metán, tehát másutt is van szervesanyag a Világegyetemben!

 

Dr. Klárik László

Diákszemmel az előadásról:

 

„A nagyon várt, és sokat ígérő előadást a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont főigazgatója, dr. Kiss L László, akadémikus tartotta. Az előadás fő témája az űrteleszkópok voltak azon belül is James Webb űrtávcsőről tudhatunk meg többet.

Az előadás elején a professzor úr bemutatta hogyan is képzeljünk el egy úrtávcsövet, miben különbözik a földi megfigyelőállomásoktól. Információkat kaphatunk arról, hogy mi a használhatósága egy ilyen űrteleszkópnak, és mivel jobb egy átlagos nagy csillagvizsgálónál Elmagyarázta mi is a lényege a teleszkópnak ahogy ő fogalmazott nem a teleszkóp hosszúsága határozza meg a jobb minőségű képet, vagy a mélyebb látótávolságot, hanem a belső lencsének a mérete és minősége.

Az előadás második része inkább már a James Webb pályára állításáról, kicsomagolásáról és üzembe helyezéséről, valamint a korai eredményeiről szólt. Az előadó élvezetesen körül írta le melyek voltak a teleszkóp kilövésének akadályai (nem fért bele a rakétába csak összecsomagolva) és milyen technikai kihívások elé állította a tudósokat és mérnököket.

Az előadás végén a dr. Kiss László bemutatta, hogy mekkora versengés van a pályázati lehetőségért, hogy használni lehessen e csodálatos készüléket, illetve az általa begyűjtött adatokat.

Szerintem az előadás nagyon jó, figyelemfelkeltő és élvezetes volt, így többet tudhatunk meg a ma már híres űrtávcsőről, amely nem leváltja a Hubble távcsövet, hanem kiegészíti azt egy más mérési tartományban.”

 

Pakucs Domoks Tamás, XIIB.

 

„A James Webb Teleszkópról szóló bemutató meglepően széleskörű és részletes volt, de egyszerre elérhető és élvezetes is diákok számára.

Engem érdekel a fizika és az asztronómia témaköre, ezért már ismertem a JWST-t. Ennek ellenére sokat tanultam a bemutatóból, nem voltak kihagyva különleges adatok vagy részletek sem. Ezek közé tartozik, például, annak a magyarázata, hogy miért pont infravörös tartományba tartozó sugarakra fókuszáltak a tudósok és mérnökök, amikor megépítették a teleszkópot. Így a Doppler-effektus, az Univerzum tágulása és a fény részecske-hullám dualitása is szóba kerültek. Tisztelem, hogy a bemutató nem próbált egy túl “gyerekes” szintre lealacsonyodni. Bízott abban, hogy van egy minimális szintű megértésünk a témakörről.

Ettől eltérően, a bemutatóban felhasznált ábrák és hangeffektek segítségével egyszerű volt vizualizálni a teleszkóp méreteit és működését, és megérteni bonyolultabb fogalmakat. A leglátványosabb ezek közül az volt, hogyan alakítják át egy mérési adatsor értékeit különböző frekvenciájú hangokká. Ez által egyszerű volt megérteni a gráfikonon ábrázolt fény-spektrum eloszlását. A bemutató így sokkal kézzelfoghatóbb lett, annak ellenére, hogy a fizika és csillagászat sokszor absztraktnak tűnhet.

A teleszkóp történetének, céljának és működésének bemutatása után arra is hangsúlyt fektetett az előadó, hogy a magyar tudósok hogyan és milyen mennyiségben használják fel a teleszkóp műszereit és összegyűjtött adatait. A különböző statisztikák adatai bizonyították, hogy a teleszkópot a világ minden országának ország tudósai felhasználhatják, amely egy számomra egy inspiráló gondolat. E statisztikák által arra is rájöttem, hogy mennyire fontos az űrkutatás, csillagászat, asztrofizika világszerte, és hogy a JWST mekkora nagy előrehaladás az emberiség számára.

Nagy élmény volt az előadás, szívesen hallgatok hasonló bemutatókat.”

Răduță Cristian, XIIA.

Elekes Andrea