Beszélgetés Dr. Balázs
Lajossal, az MTA Konkoly Thege Miklós
Csillagászati Kutató Intézet igazgatójával
-
Ma már több mint 40 fekete lyukat fedeztek fel a csillagászok. A Tejútrendszer
középpontjában is találtak
egyet. Minden galaxis központjában
található fekete lyuk?
- Ezt
nehéz egyszerűen megválaszolni, mert a galaxisok rendkívül sokfélék. Vannak
egész nagyok, mint a mi Tejútrenszerünk, és vannak törpék, amelyek csak néhány
tíz vagy százezer csillagból állnak, és ezeknek a közepében nincs fekete lyuk. Ez csak az óriás galaxisokban
várható, például a miénkben. A fekete lyukból is igen sokféle van. A mi
galaxisunk közepében egy kb. egymillió Nap tömegével egyenlő tömegű fekete lyukat
sejtenek a csillagászok. Persze, van olyan is, amely akár egymilliárd Naptömegű
is lehet.
-
Tehát tömege van a fekete lyuknak. Kiterjedése is van?
- Nagyon nehéz megmondani,
hogy egyáltalán mi is az a fekete lyuk, anélkül, hogy az általános
relativitáselmélet mélységeibe merülnénk. Nagyon prózai módon talán a
következőképpen lehetne megvilágítani, hogy mi is egy fekete lyuk. Tapasztaljuk,
hogy ha a föld felszínéről köveket dobálunk a magasba, azok visszaesnek, de
tudjuk, ha a köveket 11 km/s
sebességgel hajítanánk el, akkor azok megszöknének a földről. Ha a föld tömegét
egyre kisebb és kisebb térfogatra zsúfolnánk össze, akkor a felszínéről ez a
szökési sebesség egyre növekedne. Szélsőséges esetben - elképzelhető -, hogy a
sebesség a fény sebességével lenne egyenlő. Amennyiben még ennél is jobban
összetömörítenénk a Földet, akkor, minthogy jelenlegi tudásunk szerint a fénysebesség a legnagyobb sebesség,
amivel bármi rendelkezhet a természetben, így a fény sem tudna egy ilyen
égitest felszínéről eltávozni. A Föld tömegét két centiméter átmérőjű gömbbe kellene préselni, hogy elérhető
legyen ez az állapot. Nemcsak olyan gigantikus méretű fekete lyukak léteznek,
mint amilyen a mi galaxisunk centrumában
található, hanem – a teóriák szerint - a Napunk tömegének megfelelő nagyságrendben
is lenniük kell. Ezek a fekete lyukak bizonyos típusú csillagok
összeroskadásából keletkeznek. Persze ezek létrejöttének folyamata még nem
tisztázott. Valójában tehát az ilyen
fekete lyuk nem lyuk, hanem egy nagyon sűrű, kis térfogatba összezsúfolt
égitest, ami a felszínén olyan erős gravitációs térrel rendelkezik, hogy még a
fény sem tud kiszökni belőle. Tehát ilyen értelemben a lyuk elnevezés
félrevezető.
- A fekete lyuk mindig
fekete lyuk marad, vagy van fejlődéstörténete?
- Ha már egyszer valami
fekete lyuk lett, akkor abból már olyan nagyon más nem tud lenni, persze még
mielőtt az lett volna, nagyon sok minden történik vele. A mai elképzelések
szerint, olyan csillagok, amelyek a Napunknál néhányszor nagyobb tömegűek, azok
életük során, amikor elégetik az összes nukleáris fűtőanyagukat, akkor már a
belsejükben nem lesz semmi, ami a gravitációs vonzással egyensúlyt tartana, és
elkezdenek zsugorodni. A kisebb tömegűek, de a Nap tömegénél valamivel
(1,4-szer) nagyobbak, megállnak a neutron csillag állapotában, míg az ennél is kisebb tömegűek fehér
törpe állapotba kerülnek. A neutron csillag lényegében maganyag sűrűségű
csillag. Tehát, ahol az atommagok annyira közel vannak egymáshoz, hogy így
összefolynak egy egységes anyaggá. Ezeket a pulzárokban látjuk. Ezek olyan égi
objektumok, amelyek, néhány tíz kilométer
átmérőjűek, és amiket a rádiócsillagászok fedeztek fel. Ezek nagy pontossággal,
néhány másodperces rádiójeleket sugároznak. A fekete lyuk még ennél is jobban
összezsúfolódik. Bizonyos csillagok fölrobbanása során, amiket szupernóva
robbanásnak nevezünk, maradványként keletkeznek a fekete lyukak. Tehát a
csillagnak a külső részei lelökődnek, a belsejében egy nagyon sűrű kompakt test
marad vissza. Azt lehet mondani, hogy a fekete lyuk egy bizonyos folyamat
végterméke.
- A fekete lyuk
természetének jobb megismerése nem döntheti-e meg a Nagy Bum elméletet?
- Nem, mert vannak olyan
elképzelések, amelyek szerint léteznek úgynevezett maradvány fekete lyukak,
amelyek a világegyetem korai állapotából maradtak vissza. Vagyis két különböző
dologról van szó. A Nagy Bumm elmélet azt mondja, hogy a Világegyetem általunk
látható része úgy tizenvalahány milliárd évvel ezelőtt nagyon sűrű állapotban
volt, és ebből tágulással érte el a mai formáját. De ezt nem úgy kell
elképzelni, hogy volt egy nagy üres tér, és benne valami kis csomó, amiből
lett a látható világ, hanem a tér maga is bele volt csomagolva, az anyaggal
együtt, majd együtt csomagolódtak ki. És bizonyos részeknek, pl. egyes csillagoknak a fejlődése
fekete lyukakba torkollott. Tehát különböző skálájú dolgokról van szó.
-
A fekete lyukak kutatásában várható e áttörés más tudományágak fejlődésétől,
vagy technikai berendezések megalkotásától?
- Valójában olyan kicsiny térrészeket, amelybe a fekete
lyuk össze van zsúfolódva, a pillanatnyilag rendelkezésre álló megfigyelési
eszközökkel nem tudunk tanulmányozni. Viszont, vannak a kutató mérnökök tervező
asztalán olyan berendezések, amelyek reménykeltők. Ezek az interferométerek.
Jelesül az űrbe telepítendő interferométerek. Képzeljünk el egy olyan
teleszkópot, amelynek a különböző darabjai több száz méterre lebegnek
egymástól, és különböző fényjelekkel vannak összeköttetésben. Ezen
berendezéseknek a felbontóképessége sokszorosa azoknak a berendezéseknek,
amiket most használunk. Ezek azokat a galaxisokat, amelyeknek a közepében fekete lyukakat sejtünk
lényegesen jobban fel tudják bontani. De említhetem az Európai Uniós államok
közös csillagvizsgálóját az ESO-t, amelynek
megfigyelő állomása Chilében van, és rendelkezik a világ legexkluzívabb
teleszkóp parkjával, 4 db 8 méteres teleszkóppal, amelyeket össze is lehet
kötni. Tehát együtt egy 16 méteres távcsőnek a teljesítő képességével
vetekszenek. Ezzel is megvalósítható az interferometriai projekt.
- Manapság a csillagászatnak melyik a
legizgalmasabb területe, mivel foglalkoznak a világ csillagászai?
- A világegyetem korai szakaszainak a kutatása volt
a sztár. Tehát a Nagy Bumm és az azt követő időszak. Valójában, ez még mindig
az egyik sztár kutatási téma. Az egyik legizgalmasabb kérdés, hogy az első
csillagok mikor gyulladtak ki. Ezzel többé-kevésbé összekapcsolható az
úgynevezett gammakitöréseknek a rejtélye. Amelyek néhány másodpercig tartó,
gamma sugártartományba való felvillanások. Ezek hasonló felvillanások, mint
amiket korábban a légköri atomrobbantásoknál sikerült a tudósoknak létrehozniuk. De ezek a kozmoszból jönnek. Most úgy tűnik,
hogy ezek a legtávolabbi objektumok, amiket ismerünk. Ha már a fekete lyukaknál
tartunk, vannak olyan elképzelések, mely szerint egy ilyen kitörés két fekete
lyuk összeolvadásakor jön létre. Az így létrejött jelenség valószínűleg a
legtávolabbi, illetve a legrégebbi objektumokat rejti, tekintve a fény véges
terjedési sebességét. Egy másik, ezzel vetekedő, és viszonylag friss
tudományág, a napunktól távoli bolygórendszerek vizsgálata. Ez az exobolygóknak a problémaköre. Most már száz fölé emelkedett a számuk, és egyre több olyan
csillagot találunk, amelyek körött ki tudtuk mutatni bolygók létét. Az izgalmas
kérdés az, hogy mennyiben egyedülálló a mi Naprendszerünk, illetőleg mennyire
általános. Egyelőre elég furcsa exobolygókat
is találtak. Vannak a Jupiternél lényegesen
nagyobbak is, és sokkal közelebb keringenek a központi égitesthez, vagyis
nagyon nem hasonlítanak a mi Naprendszerünkben ismert bolygókhoz. Ennek persze
észleléstechnikai okai is lehetnek, mert egy nagyobb bolygót könnyebb
megtalálni. A harmadik nagy sztár téma pedig az élet nyomainak a kutatása
idegen égitesteken. Most a Mars az, amely az érdeklődés homlokterében áll.
- A magyar csillagászoknak a helye hol
jelölhető ki ezekben a témákban?
-
Közhelyszámba megy, hogy a magyarok mennyire ügyesek és jól képzettek. Ez
bizonyos értelemben igaz, habár nem szabad lebecsülni más, szomszéd nemzetek
tudósait sem. Felkészültséget tekintve mindenképpen versenyképesek. A probléma
az, hogy időről-időre kormányzati szintű döntés szükséges a tudományos
infrastruktúra fejlesztésére. Ha végig tekintjük a magyar tudomány történetet,
akkor megállapíthatjuk, hogy szerencsére ez mindig valahogy megtörtént. Most,
amikor beléptünk az Európai Unióba nem kisebb feladattal állunk szemben, mint
azzal, hogy a magyar kutató gárdát ugyanolyan helyzetbe kell hoznunk, amilyen
helyzetbe az összes uniós ország kutatói vannak. Ehhez jól átgondolt,
kormányzati szintű döntésekre van szükség. Olyanra, amelyet a politika élet
minden szereplője magáénak vall, mert rendszerint ezek a projektek túlnyúlnak
egy-egy választási cikluson.
- A magyar kutatók nemzetközi kooperációban
dolgoznak, vagy inkább magányos tudósként?
- Nemzetközi kooperációban, de ez kölcsönhatást
jelent. Vagyis azokat a ráfordításokat, amelyeket más Európai Uniós ország
megtesz, azokat tagállamként Magyarországnak is ugyanúgy meg kell tennie. Igen
gyakran a magyar kutatóknak a jól felkészültségét és ügyességét arra szokták
használni, hogy elleplezzék azt, hogy más vonatkozásban nincsenek jól
eleresztve. Például a fizetés, a műszerezettség tekintetében, a lehetőségek
tekintetében és így tovább. Azt is szoktam mondani; ha itt tartósan meg lehet valósítani töredék ráfordítással -,
nagyjából ugyanolyan színvonalú tudományt, mint amit máshol, akkor ide kell
csődíteni az Európai Uniós országok szakembereit, mert mi valamit tudunk, amit
ők nem tudnak. Vagyis, hogyan lehet a semmiből mindent csinálni.
- A magyar kutatók nagyobb innovatív
készséggel, intuícióval bírnak, mint a külföldiek?
- Erre nagyon nehéz válaszolni, mert attól függ,
hogy ezt miként mérjük. Ha nem csak az ötleteket nézzük, hanem azt is, hogy
abból mi valósult meg, akkor nem biztos, hogy olyan jól állunk. Ha csak az
ötleteket nézzük, akkor feltehetőleg nagyon jók az arányok. De az ötlettől a
megvalósulásig nagyon sok minden történik, és ha ezt nézzük, akkor szomorúan
kell megállapítanunk azt, hogy még azok az ötletek is amelyek a magyarok
fejéből pattantak ki, jórészt külföldön valósulnak meg, és nem idehaza. Az a
kérdés; mit profitál ezekből az ország.
- A sci-fi irodalom termékenyítőleg hat-e a tudományra,
pontosabban a csillagászatra?
- Én ezt nem hiszem. Talán, inkább a tudománnyal nem
foglalkozó fantáziáját megmozgatja, a figyelmét ráirányítja a tudományra. A jó
értelemben vett sci-fi irodalom, talán segítője lehet a tudomány
elfogadottságának.
- Tehát a sci-fi nyilvánvalóan merít a tudományokból,
de a tudomány nemigen merít a
sci-fi-ből. Most egy más természetű kérdésre kérnék választ. Hogyan dolgozza
fel a pszichikuma azt a helyzetet, amelyben a csillagásznak roppant méretekkel,
időtávlatokkal kell a mindennapokban szembesülnie. A Földnek és
az embernek a parányiságát miként képes értelmezni úgy, hogy ebbe a halállal
való folyamatos táncolásba nem szédül bele?
- Megkérdezhetjük azt is, ha valaki egy kórháznak az
onkológiai osztályán dolgozik, miért nem szédül bele?
- Ez, persze, ugyanúgy kérdés.
- Egy osztálytársamnak – akiből orvos lett -, ugyanezt
a kérdést tettem fel. A következőt válaszolta. Van, az un. szakmai rutin.
Amikor az ember egy szakmai probléma megoldásával van elfoglalva, például egy
műtétet végez, akkor a szakmai rutinra támaszkodik. Ha ebből kiesik, akkor nem
tudja a szakma által megszabott konkrét feladatot megoldani. Vagyis a válaszom az, hogy ez a
kérdés a kutatás közben többnyire nem jut eszébe. Számokkal, adatokkal,
összefüggésekkel, egyenletekkel dolgozik a kutató, ezekbe a filozófiai mélységekbe
nem gondol gyakrabban bele, mint az átlag ember. A 17. századi francia matematikus,
fizikus, filozófus; Pascal, aki az ilyen jellegű gondolatait is összefoglalta a
Gondolatok című könyvében, nem pontosan idézve, de azt mondta: „Öntudatra
ébredek a végtelen térnek egy pontján, a végtelen időnek egy pillanatában, és
riadtan kérdezem, hogy miért éppen, itt és miért éppen most.” Ezzel a kérdéssel
persze bárki szembesülhet. Akik nem állandóan és nem szakmai szinten
foglalkoznak a csillagászattal, amikor egy csillagászati ismeretterjesztő
könyvet olvasnak, vagy a csillagászatról hallanak, akkor sokkal közvetlenebbül
szembesülnek ezekkel a gondolatokkal, mint az a kutató, aki nap mint nap ebben
él, s egyszerűen csak a szakmáját gyakorolja.
- Bizonyára nem mindennap gondolnak az emberek arra
sem, hogy a világegyetem általunk belátható része több mint 99 %-ában plazma
állapotú. A mákszemnyi Föld, mint azt tudjuk – szerencsére -, nem plazma
állapotú, így az élő sejt megjelenhetett rajta. Megjelenhetett rajta az ember,
a tudat, mint ezen véletlenek sorozatának állomása. Ezen véletlen sorozatok
végeredményeképpen itt és most, ketten beszélgethetünk erről.
- Vigyázni kell a fogalmazással, egyáltalán mennyire
véletlen a véletlen?
- Igen-igen. Talán mondhatjuk, hogy például egy
esemény, egy bizonyos megközelítésből véletlen, más aspektusból viszont
szükségszerű.
- Egyáltalán mit jelent az, hogy véletlen? A 18. század
végére a mechanikus materialisták, és köztük Laplace azon a nézeten voltak,
hogy ha egy végtelen szorgos matematikussal a világegyetem egy adott állapotát
közölnék, akkor ő azt a technikailag lehetséges pontossággal bármennyi ideig
ki tudná számolni. Alapvetően érdekes tudományos kérdés az, hogy ez elvileg így
van-e vagy nem. A véletlen ténylegesen része-e a világnak, vagy azoknak vak igazuk,
akik azt mondják, hogy tudáshiányunk van, és ez számunkra csak úgy tűnik,
mintha valami véletlen lenne.
Érdekes kérdés az, hogy egyáltalán mondhatjuk-e azt, hogy a mi ittlétünk a véletlen egy pusztán
bohókás játéka, vagy ebben egy igen precíz, bonyolult folyamat valamilyen
manifesztációját látjuk, aminek nem minden részletét értjük meg, ezért azzal az
egyszerű szóval intézzük el, hogy véletlen.
- Ön mit tekint csillagászati pályafutása legnagyobb
eredményének?
- Már régóta foglalkozom azzal a kérdéssel, hogy a
csillagok miként születnek. A legnagyobb eredménynek tekintem, hogy két
kollegámmal együtt, a 80-as évek második felében, egy addig ismeretlen
területet találtunk az égbolton, amely születőben lévő csillagok területeit
kötötte össze, és nagy valószínűséggel egy központi égitest szétrobbanása
keltette. Ez a Cepheus csillagképben levő 10 fok átmérőjű terület
(összehasonlítás képpen hússzoros telihold átmérőjű terület). A mi méréseink és
számításaink alapján ki lehetett mutatni, hogy kb. 3 millió évvel ezelőtt felrobbant égitest hozta létre. Ezt, a mi
elnevezésünk alapján a nemzetközi irodalom is Cepheus Óriásbuboréknak hívja.
- Ma mi a kutatási területe?
- Továbbra is a csillagok születésének a körülményeit
kutatom, és viszonylag nem túl régóta a gammakitörések fizikájával is
foglalkozom. Az egyik kutatási terület valaminek a kezdetével, a másik
valaminek a végével foglakozik.
- Beszélgetésünknek is a végére értünk. Megköszönöm a
szíves szavait, a kellemes együttlétet, és további sikereket, hozzá jó
egészséget kívánok.