iPon Cikkek

Gravitációs lencsék – a természet távcsövei

Dátum | 2013. 10. 16.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Pár hónappal ezelőtt a Niels Bohr Intézet néhány fizikus hallgatója valami egészen különlegeset fedezett fel egy nyári csillagászati kurzus alkalmával: egy olyan gravitációs lencsét azonosítottak, amelynek köszönhetően ugyanazon objektumról hat kép vetül az égboltra. Ahogy egy égitest által kibocsátott fény áthalad az űrön, a nagy tömegű objektumok eltérítik azt, mintha óriási optikai lencséken haladna át a fénynyaláb. Jelen esetben az SDSS J2222+2745 katalógusjelű kvazár fénye egy több száz galaxisból álló halmazon haladt át, amely addig görbítgette a fénysugarakat, míg a Földről tekintve az égitest hat különböző kép formájában jelenítődött meg.
A, B, C és D a kvazár képe (a másik két kép túlságosan halvány ezen a felvételen), G1, G2 és G3 pedig a lencséző galaxishalmaz tagjai
A kvazárok már önmagukban is nagyon érdekfeszítő objektumoknak számítanak. Az univerzum legerősebben sugárzó égitestjei, fényerejük több milliárdszorosa egy átlagos csillagénak, holott térbeli kiterjedésük nem haladja meg a Naprendszerét. Képük éppen ezért pontszerű, innen is kapták a nevüket (csillagszerű rádióforrás, quasi stellar radio source). Az első kvazárt 1963-ban fedezték fel, és bár azóta kiderült, hogy a legtöbb ilyen égitest neve ellenére nem számít különösebben erős rádióforrásnak, az optikai és a röntgentartományban nagyon is jelentős a sugárzásuk. A jelenleg elfogadott elméletek szerint ezek az égitestek kialakulóban lévő, nagyon távoli (és persze éppen ezért nagyon ősi) galaxisok magjai lehetnek. Középpontjukban egy szupermasszív fekete lyuk található, amely maga köré gyűjti a formálódó galaxis anyagát. A gázfelhők, illetve az erős gravitáció hatására szétszakadó csillagok anyaga örvénylő, úgynevezett tömegbefogási korongot képez a fekete lyuk körül. A folyamatosan táplálkozó fekete lyuk így hatalmas energiákat sugároz ki, erős fényforrásként bukkanva fel az égen.

A kvazárok tanulmányozása szempontjából létfontosságúak a gravitációs lencsék, amelyek létezését ugyan már Einstein általános relativitáselmélete (1916) is előrevetítette, ténylegesen azonban csak 1979-ben sikerült megfigyelni az első ilyet. Persze korábban is akadtak már „gyanús” asztrofotók, de igazából senki sem tudta, hogy mihez kezdjen ezekkel. Meg Urry, a Yale Csillagászati és Asztrofizikai Központjának jelenlegi igazgatója 1976 nyarán tudtán kívül ugyan, de fontos szerepet játszott az első gravitációs lencse későbbi felfedezésében. Urry, aki akkoriban még csak egyetemi hallgató volt, egy egyszerű nyári gyakorlat keretében került a virginiai Nemzeti Rádiócsillagászati Obszervatóriumba (NRAO), ahol a frissen doktorált Richard Porcas felügyelete alatt tevékenykedett. Meg Urry ekkor még egyáltalán nem volt biztos abban, hogy csillagász szeretne lenni, de úgy gondolta, hogy a gyakornoki munka kiváló alkalom lesz annak kipróbálására, hogy milyen is egy csillagászati kutatás. Porcas ki is osztotta a sok szaktudást nem igénylő feladatot: Urry munkája annyi volt, hogy az angliai Jodrell Bank obszervatórium kutatói által észlelt, pontszerű rádióforrásokat igyekezzen lokalizálni a Kaliforniában található Palomar-hegyi csillagvizsgáló optikai felvételein.
Az „ikrek”
Urry munkája során felfigyelt két rádióforrásra, amelyek nagyon közel helyezkedtek el egymáshoz, és rendkívül hasonló kinézetűek is voltak a képeken. Ahogy akkori feljegyzésben olvasható, mindkét objektumot kéknek és csillagszerűnek, illetve 17 magnitúdójával közel egyező fényességűnek látta. A leendő csillagásznak akkor még eszébe sem jutott, hogy talán ugyanarról az égitestről lát két képet. A következő években azonban tapasztalt szakértők is felfigyeltek az objektumok hasonlóságára, és kutatásuk során többek közt Urry feljegyzésére is ráakadtak. Dennis Walsh, Robert Carswell és Ray Weyman távcsöves vizsgálatokkal megerősítették, hogy a két égitest nemcsak látszatra egyezik, hanem sugárzásuk minden hullámhossz-tartományban meglepően hasonló spektrumot mutat. 1979-ben megjelent tanulmányukban már arról írnak, hogy a QSO 0957+561 A/B katalógusjelű objektum nem feltétlenül ikerkvazár, mint azt korábban feltételezték, hanem valószínűleg egyetlen, gravitációslencse-hatásnak kitett objektum kettős képe. Később aztán beigazolódott, hogy valóban erről van szó.
A gravitációs lencsék két dolgot tesznek: megváltoztatják a fény útját és egyben fókuszálják is azt. Amikor a csillagászok egy fényforrást vizsgálnak, rögzítik annak beérkezéskor való irányát is. Amennyiben a fénynyaláb útja menet közben módosult, az irányt egyenesen visszakövetve nem az objektumhoz jutunk, mintha az nem jó helyen lenne az égbolton. Az eltérítés mértéke a lencsehatást kiváltó objektum tömegének függvénye: minél nehezebb égitestről van szó, annál erősebb lesz annak hatása a fényre. Minden tömeggel (vagy energiával) rendelkező objektum módosítja valamennyire a fény útját, a legtöbb esetben ez a hatás azonban annyira apró, hogy nem lehet észrevenni. A világegyetemben azonban óriási tömegekkel és távolságokkal találkozunk, így ha egy kellően fényes égitest − mondjuk egy kvazár vagy egy galaxis − megfelelő távolságra van tőlünk, és vele nagyjából egy irányba egy lencseként szolgálni képes, közbeeső objektum − például egy galaxishalmaz – is akad, az eredeti fényforrás képe többszörösítve jelenítődhet meg a lencse körül. A kép minősége a lencse milyenségétől függ, a galaxisok egy része például jellegzetes ívek formájában bukkan fel a gravitációs lencse körül, de akadnak egészen torzításmentes képek is. Ezen hatások miatt a gravitációs lencséket a természet távcsöveinek is szokás nevezni, hiszen felnagyítják, fókuszálják, és ezáltal könnyebben tanulmányozhatóvá teszik a háttérbeli objektumot.
Fényességváltozások az Einstein-kereszt nevű, a háttérbeli kvazár képét négy példányban megjelenítő formációban
A kivetülő képek további érdekessége, hogy nem feltétlenül azonos állapotokat mutatnak. Mivel a lencséző objektum nem szimmetrikus, és nem feltétlenül esik pontosan az útvonal közepére, az általa eltérített fénysugarak más távolságokat járnak be, így a képek más-más időpontokban ábrázolják a forrásobjektumot. Ezen kívül a pályától függ a képek fényessége is. Az SDSS J2222+2745 esetében a hat kép közül három erősen hajlított pályát járt be, ezért jóval fókuszáltabb, azaz sokkal fényesebb, mint a másik három. A kvazárok fényessége jelentős változásokat mutat az idők folyamán, így annak megfigyelése révén, hogy ezek a fényváltozások milyen sorrendben jelentkeznek a kivetülő képekben, fontos információk tudhatók meg a lencseként szolgáló galaxishalmaz tömegeloszlásáról is, vagyis a képek tanulmányozása révén maga a lencse is jobban megismerhető.
Napjainkban már bárki segíthet gravitációs lencséket keresni. A Zooniverse legújabb, május óta üzemelő polgári tudományos kezdeményezése, a Space Warps nevű projekt keretében bárki próbára teheti minta- és formafelismerő képességét a Sloan Digital Sky Survey (SDSS, Sloan Digitális Égboltfelmérési Program) felvételeit vizsgálva. Mivel az ilyesfajta alakzatok és ismétlődések felismerésére még mindig messze az emberi szem a legalkalmasabb eszköz, a kutatók azt remélik, hogy a jelenleg ismert 400 körüli gravitációs lencséhez rövidesen még több hasonló hatású objektum társul a nagyközönség közreműködésének köszönhetően. Napjaink legtávolabbi ismert galaxisa, a MACS0647-JD katalógusjelű objektum 13,3 milliárd fényévnyire található, vagyis alig 420 millió évvel az ősrobbanás utáni állapotában látjuk. Felfedezése kizárólag annak köszönhetően vált lehetségessé, hogy egy közbeeső, 5 milliárd fényévnyire levő galaxishalmaz jelentősen felerősítette képét. A Space Warps révén tehát bárki segíthet megtalálni a természet ezen rendkívül értékes távcsöveit, hozzájárulva a világegyetem titkainak felderítéséhez.
Az Abell 370 nevű lencséző galaxishalmaz és az általa kreált galaxisívek a Hubble felvételén
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

19. Ronan
2013.10.16. 10:28
Gravitációs távcső itthon.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
18. bszoke88
2013.10.16. 11:54
igen persze.
több ezer fizikus dolgozik a témán, de ő jobbat tud.
miért nem kapott már Nobel-díjat?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
17. csabi02
2013.10.16. 13:33
Azért ez kemény.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
16. LechooEdy
2013.10.16. 13:56
Nem rossz, a fenébe is. Ezt miért nem kapják fel? Csináljanak már valami hasznosat is ezzel!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. rtagore
2013.10.16. 14:43
Nehezemre esett végignézni Kisfaludy György gravitációs távcsövéről szóló youtube-videót, de megtettem. Ennyi marhaságot, amennyit ez az ember összehordott, már régen hallottam. Egely György másodpéldánya, sőt rosszabb. Fizikai ismeretei igencsak hiányosak lehetnek. Nem csodálom, hogy a szakemberek hülyének tartják.
Hogyan lehet a világűrből érkező háttérsugárzást gravitációs hullámnak (amit ő zajnak nevez) tekinteni, hiszen az elektromágneses sugárzás, mégpedig nagyon alacsony hőmérsékletű. Még fel sem fedezték a gravitációs hullámokat, de ő már távcsövet épített az észlelésére. Szerintem azt se tudja, hogy milyen jeleket fog; valószínűleg elektromágnesest.
Nemrég láttam egy riportot amelyet Vágó István készített Kisfaludy Györggyel az UFO-król. Össze-vissza hablatyolt mindenfélét róluk, a keresztkérdésekre kitérő válaszokat adott. Hogyan lehet ilyen ember feltaláló; igaz rajta kívül még sok hasonszőrű van.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. Simba rtago...
2013.10.16. 17:22
Igen ez 1000 sebből vérzik.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. mikej95
2013.10.16. 18:49
Simba: Ne szidd, kenyeret és cirkuszt, tartja a mondás. Utóbbit ingyen kapod mára.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. danidobos
2013.10.16. 20:37
De ilyenkor nem kell még számolni a gravitációs fényeltolódással is? Meg ekkora távoknál a fény a két utat nem eltérő idő alatt kellene hogy bejárja, és eltérő lenne a két kép? Nekem picit még zűrös a cikk
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. Xeper Ronan
2013.10.17. 11:20
Azért el kell ismerni, valamit tud az öreg: 15 percig beszél egyetlen konkrétum nélkül
Az egyetlen elv, amit próbál homályosan körülírni, önellentmondásba keveredik: a gravitációs hullám mindenen átmegy, ezért tudja mérni mindennel... de van egy eszköze, ami 0.01 fokos tartományban képes mérni? Ha publikálná a gravitációs árnyékolóját, megoldódna minden anyagi problémája
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. user12
2013.10.20. 07:24
Szerintem nagyot téved az öreg. Maximum az ősrobbanásból visszamaradt kozmikus háttérsugárzás zaját fogja. Az pedig elektromágneses jellegű, és mindenhonnan jön, akárhova fordítja a teleszkópját.
A http://map.gsfc.nasa.gov/ oldalon megtalálható Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) műszer már nagyon pontosan kimérte.

Magyarul is sokat lehet róla olvasni:
http://tudasbazis.csillagaszat.hu/kozmologia/osrobbanas-modell.html
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. Ronan
2013.10.21. 21:49
Persze Einsteint a saját korában is fikázták dolgokért aztán csak fényesre nyalták utólag.Persze atombombát jó volt fejleszteni,de az epr-röl jelenségről amit szintén ö fedezet fel, mármint Einstein, már nem beszélnek.Én magam sem értem hogy hogyan működik de ez tipikusan mindig előfordul az ember történelme során.A föld márpedig lapos és kész,aki mást mond azt elégetjük máglyán című jelent.Minden amatőr kutató hülye, az MTA tud mindent.Még mindig a finnugor elméletet tanítják pedig már a finnek is azt mondták a vizsgálatok után hogy semmi közünk hozzájuk.Persze lehet a dogmákat nyomni ezerrel és személy szerint hányingerem van az egésztől.Provokálás, bagatellizálás,"elitként" emlegetett csőcselék módszerei ezek.

Itthon ki kapott nobel díjat?

Nekem nem esik nehezemre a gondolkodás.Senki ne zárja magát egy dobozba,ki lehet szakadni abból a dobozból és körbenézni és ténylegesen látni is nem csak nézni.

Kutass utána mielőtt kritizálnál.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. Xeper Ronan
2013.10.22. 13:11
Einsteint saját korában is elismerték, Nobel díjat is kapott, vezető fizikus volt mindenhol, ahol megfordult, és az USA elnöke is hallgatott rá. Az, hogy valamit tudósok elleneznek, nem jelenti azt, hogy az igazából jó is.
Egy a bibi ezzel a távcsővel: a tudományos kerete hiányzik. Vannak valamilyen észlelései, amikről Kisfaludy azt állítja, hogy senki nem tudja mik, és állít rájuk egy teóriát a SEMMIBŐL, ráadásul KONKRÉTUMOK NÉLKÜL, méri mindezt egy olyan eszközzel, ami a saját elvével is ELLENTMOND, mindezt a tudományos dokumentálás teljes hiányával. Ezáltal vannak eredményei, amiket csak ő "tud" értelmezni (megismételhetőség? az elv univerzalitása?). Meg sem próbálja tudományos vitára bocsátani. Mindezek után igencsak nehéz elhinni, hogy tényleg áll valami mögötte. Ez nem bagatelizálás. Talán provokálásnak mondható, de akkor provokálás a tudományos vitára -ezt a részét Kisfaludy nem vállalja. Ezek után csőcseléknek nevezni azokat, akik alaptalanul nem fogadnak el semmit, elég erős.
Miért jobb érzés elfogadni egy megalapozatlan kijelentést, mint egy, a tudomány jelenlegi tudásával is megmagyarázott dolgot (rádióteleszkópnak érdemes utánaolvasni ugye), ami nem csak teóriaként létezik, hanem gyakorlati oldalon is foglalkoznak vele? Ha nem esik valakinek nehezére a gondolkodás, akkor tegye is meg! A tudomány nem zár dobozba, ilyet csak az képes mondani, aki semmilyen rálátással nem rendelkezik ezekre a tudományokra. A tudomány valóban erős keretet ad, de az inkább a kapaszkodást szolgálja, nem pedig bezár!

Érdemes megnézni egy másik Nobel aspiránsunk (Egely György) kapcsán ezt a videót:
http://www.youtube.com/watch?v=pEC4kYyeiPI
Ebben elhangzik egy kis szempontrendszer is (48:45 körül) az áltudományos eredmények azonosítására, ami érdekes módon Kisfaludyra is passzol. Sajnos a témában kevéssé járatos emberek számára ők a szimpatikusak (népszerű eszméket hangoztatnak), és sokakat megtévesztenek a tanaikkal.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. Simba Ronan
2013.10.23. 10:23
Ez nem így működik. Ha az elért eredmény igazolható, és megismételhető több független kísérlet során, akkor nem fogják keresztre feszíteni. De mit is tettek le eddig az asztalra az ilyen Egely György félék?

"Minden amatőr kutató hülye"

Ilyet senki sem állít, tessék publikálni az elért eredményeket, tudományos vitát folytatni, felvázolni az elméletet, és majd szépen kiderül igazuk van e.

Azok a dogmák a tudomány alappillérei, mint amilyen a termodinamika, most ha valaki jön egy örökmozgóval, vagy energiát nyerünk a semmiből csodamasinával, netán hideg fúzióval, akkor még is miről beszélünk??? Érdekes mód ilyenkor mindig az a védekezés, hogy a tudomány dogmatikus. Nos lehet változtatni rajta, örömmel kidobjuk az egész 500 évnyi tudományunkat az ablakon, ha tévesnek bizonyul.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. Ronan
2013.10.24. 12:28
Szóval mindenki kap egy papírt arról hogy okos és attól kezdve az is?És ettől kezdve meg áll a tudomány?Aki próbál újítani azt meg lefikázzák.Persze hogy kell a dokumentáció hogy legyen mit eltüntetni igaz.Nagyon sok találmány tűnik el úgy hogy emberek nem is tudnak róla.Többnyire olyat mutatnak be ami nem működik. Bolondok is lennétek bemutatni egy olyat is ami működik.Igaz?Hogy nem tudok róla akkor nincs is.Hááát peeerszeee...Hogy publikáljon bárki bármit is amikor mindenhol keresztbe tesztnek nekik?Ti akik hüllők vagytok fel le mozgó fejbőrrel olajos sikamlós autógyártók búnűzők.Mondjuk ezért nem megy olyan könnyen,persze ennek vége lesz.Pénzes félelem ez megy ma.Ha tudomány nem is de az ember magát bezárja egy dobozba és ott jól érzi magát,és úgy gondolja Áhh!Én értem!Aztán jön a pofon csak nem beszél róla nehogy kiderüljön hogy téved.Én is tévedek emberből vagyok ennyi.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. Simba Ronan
2013.10.25. 05:30
Ennyi baromságot is rég olvasni. Sajnálom, hogy ellenségnek gondolod a valódi tudományokat. Nem lehet minden tudós annyira tisztán látó mint te. Komolyan én szégyellem magam.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. Ronan
2013.10.25. 17:24
Én nem azt mondom hogy szégyellje magát mindenki.De könyörgöm nem kellene már tovább lépni?Ne szégyellje magát itt senki csak gondolja tovább azt amit már megtanult és kapott róla papírt,mert még ott bizony még nincs vége.Félreértés ne essék de én nevezek csőcseléknek bizonyos embereket,nem György úr.Ma már semmi nem szól tudományról inkább a pénzről és annak zsebre való el tételéről,sajnos ma ez van.Mindenhol mohóság és hatalomvágy és annak fenntartása megy.Nézz utána mielőtt kritizálnál ezeknek dolgoknak.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Simba Ronan
2013.10.25. 20:24
Nem az a lényeg, hogy van e neki papírja vagy sem. A baj az, hogy mindenféle tudományosságot nélkülöz az ürge. Olvass visszább le írtuk már a problémákat ezzel kapcsolatban. Így várjuk el, vagy várod el, hogy komolyan vegye bárki is, akinek némi rálátása van a fizikára, csillagászatra?

Neki kéne bizonyítani az elméletét, de ahhoz kénne a rendes párbeszéd, na az nincs meg.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Ronan Simba
2013.10.26. 19:05
http://www.hunok.hu/startlapok/ujstartlap.html
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Xeper Ronan
2013.10.27. 09:27
"Lapjaink munkatársai: Kisfaludy György főszerkesztő (vezető lelkész)"

"Ezek a lapok minden embertársunkhoz és minden népréteghez szólnak, így kerüljük a nehezen érthető kifejezéseket és képleteket is, mert nem ezek hiányoznak a megértés templomából, hanem a lényeglátás."

Ügyes. Tehát nem publikál semmit, csak hidd el... ezt a megközelítést a titulusa (vezető lelkész) is sugallja. Ez az egész egy furcsa elegye az egyházi és természettudományi tanításoknak, de egyiknek sem felel meg igazán.
Elolvastam pár cikket, de azok mind csúsztatáson, és nacionalizmuson alapultak, minden konkrétumot nélkülöztek. Fájó, hogy vannak, akiknek ennyi elég.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!