Lendület Fiatal Kutatói Program Bolygórendszerek fejlődése más csillagok körül Kiss L. László, az MTA doktora Senior Research Fellow, The University of Sydney, Ausztrália e-mail: laszlo@physics.usyd.edu.au
Kutatási program Bolygórendszerek fejlődése más csillagok körül Exobolygók: egy új tudományos forradalom küszöbén Az exobolygók, azaz a más csillagok körül keringő bolygók kutatása az elmúlt 15 évben ugyanúgy forradalmian átalakította elképzeléseinket Földünk és a Naprendszer helyéről az Univerzumban, mint Galilei távcsöves felfedezései 400 évvel korábban. A legelső Naphoz hasonló csillag bolygójának felfedezése óta (Mayor & Queloz 1995) világossá vált, hogy az extraszoláris bolygórendszerek minden várakozást felülmúlóan változatosak, kezdve a központi csillagukat pár nap alatt megkerülő forró Jupiterektől a felfúvódott gázóriás bolygókon át egészen a szupersűrű óriásokig, melyek létezésére korábban semmilyen bolygókeletkezési elmélet nem utalt. A terület robbanásszerűen fejlődik, illetve világszerte 1 a stratégiai kutatások egyike, csillagászati nagyberuházások tudományos hajtóereje (Kepler és James Webb űrtávcsövek, Giant Magellan Telescope, European Extremely Large Telescope, ALMA, stb.). Az érdeklődés érthető: a természettudományok és a filozófia egyaránt a legnagyobb kihívások között tartja számon az olyan kérdéseket, mint például: Van-e élet máshol az Univerzumban? Léteznek-e Földünkhöz hasonlító bolygók, felszínükön életformákkal? A globálisan több milliárd dolláros infrastrukturális fejlesztések nyomán várható, hogy a következő évtized elhozza a Föld típusú bolygók rutinszerű felfedezését, illetve az egyre érzékenyebb megfigyelési technikák lehetővé teszik az életre jellemző ún. biomarkerek kimutatását az exobolygókról érkező sugárzás színképében (pl. a klorofill jellegzetes infravörös abszorpcióját). Jelen programmal az MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Kutatóintézet (továbbiakban: az Intézet) markánsan növelheti versenyképességét ebben a pezsgő és a nemzetközi kutatások élvonalába tartozó témában. Az exobolygók felfedezésének üteme folyamatosan gyorsul, jelenleg 342 bolygót ismerünk más csillagok körül (Schneider 2009). A csillagászati kutatások fókusza irányváltás előtt áll: a felfedezés helyét immáron a megértés kezdi átvenni. Kutatócsoportunkkal a futamidő alatt: Ismert exobolygórendszerekben a központi csillagok fizikai paramétereit minden korábbinál pontosabban meghatározzuk asztroszeizmológiai, spektroszkópiai és interferometriai vizsgálatokkal, amihez űrtávcsöveket, külföldi óriásteleszkópokat és a hazai műszerpark modernizálásával magyar távcsöveket fogunk használni. Az eredményekből származtatott pontos bolygóparaméterekkel kritikus tesztek alá vetjük az elméleti bolygómodelleket. A bolygórendszerek korbecsléséhez a központi csillag fejlődési és szeizmikus modelljeit kombináljuk, illetve felhasználjuk a csillaghalmazokhoz tartozó égitestekre érvényes független asztrofizikai összefüggéseket. Többszörös bolygórendszereket és/vagy exoholdakat fedezünk fel hosszú időbázisú (3-5 év) és folyamatos megfigyelési sorozatokkal. Égimechanikai vizsgálatokkal jellemezzük a rendszerek hosszútávú, az élet kifejlődéséhez szükséges stabilitását. Új módszereket fejlesztünk ki az időtartományú égboltfelmérési programok adatbázisaiban az exobolygók hatékonyabb detektálására. Valós csillag- és bolygómodelleken keresztül kidolgozzuk a kései fejlődési állapotban tartózkodó vörös óriáscsillagok bolygóit érő fizikai hatások részletes elméletét. 1 Pl. EU: The ASTRONET Infrastructure Roadmap: A Strategic Plan for European Astronomy; USA: Astronomy & Astrophysics in the New Millenium; Gemini Partnership: Aspen Report - Future Science at Gemini; Ausztrália: New Horizon, Australian Astronomy Decadal Plan 2006-2015 3
Kutatási program A program tudományos céljai Az ismert exobolygók több mint 90%-át két módszerrel fedezték fel: (i) A központi csillag radiális sebességének változásaiból következtetni lehet egy kísérő égitest létezésére (Doppler-bolygók). Mivel a bolygó pályasíkjának látóiránynyal bezárt szöge ismeretlen, a pontos tömegmérés elvileg lehetetlen, hiszen a bolygó tömegére csak alsó becslés adható. (ii) A központi csillag fényességében periodikus elhalványodásokat okoz, ha a bolygó keringései során áthalad a csillag előtt (fedési exobolygók, 1. ábra). A fényváltozásból meghatározható a pályasík rálátási szöge és a bolygó mérete, így abszolút tömeg- és sűrűségmérés válik lehetővé. 2009. február végével 316 Doppler-bolygót ismerünk 270 rendszerben, amiből 33 több 1. ábra. Fedési exobolygók átvonulásai (tranzitjai) és okkultációi. Átvonulás közben a bolygó kitakarja a csillag korongjának egy részét, így jellegzetes elhalványodást mérhetünk. Az okkultáció során a bolygó nappali féltekéje tűnik el a csillag mögött (Winn 2009 nyomán). bolygós. A fedési exobolygók száma 58, ezek mindegyikét magányos kísérőként tartjuk számon (Schneider 2009). Kutatásaink részben a Doppler- és fedési exobolygókra irányulnak, részben pedig a fenti két módszerrel kimutathatatlan rendszerekre, miközben az alábbi kérdéskörökre összpontosítunk: (1) Mennyire jellemzők a bolygórendszerek? Kivétel vagy szabály a Naprendszer? Az élet kozmikus előfordulása szempontjából alapvető kérdés, hogy mennyire egyedi a Földünknek otthont adó Naprendszer. Noha az ismert exobolygók nagyon különböznek naprendszeri társaiktól, azt már a jelenlegi adatok is mutatják, hogy a több bolygós rendszerek viszonylag gyakoriak: az exobolygós csillagok legalább 28%-a körül több kísérőt találunk, melyek nagyobb valószínűséggel keringenek körszerűbb pályákon, mint a sokszor elnyúlt pályájú magányos bolygók (Wright et al. 2009). A pályák cirkularizációja a bolygókat érő besugárzás stabilitását vonja maga után, így az élet számára kedvező a bolygók többszörössége. A bolygókeletkezés folyamatairól árulkodó jelenség a holdrendszerek létezése. Jelenlegi tudásunk szerint a Föld-Hold páros egy Marssal összemérhető bolygótesttel történt ütközés eredménye, a Jupiteréhez hasonló holdrendszerek pedig ugyanolyan, csak sokkal kisebb skálán lezajló akkréciós folyamatok eredményeként alakultak ki, mint az egész bolygórendszer. Földünk esetében a Hold stabilizálja bolygónk forgástengelyét, árapály hatásai pedig az egész bioszférára kiterjednek. Vannak-e holdak exobolygók körül (exoholdak)? Léteznek-e hasonló kettősbolygók, mint a Föld-Hold rendszer? Esetleg kettős exojupiterek? Ezekre a kérdésekre jól megtervezett hosszútávú méréssorozatokkal, illetve részletes égimechanikai vizsgálatokkal fogunk választ adni. (2) Milyenek a Naptól eltérő csillagok bolygórendszerei? A Doppler- és a fedési módszer a Naphoz hasonló csillagok nagy méretű és tömegű bolygóinak kimutatására a legalkalmasabb, ugyanakkor szinte teljesen érzéketlen a forróbb és nagyobb méretű O, B, A színképtípusú csillagok kísérőire. Emiatt jelenlegi ismereteink 4
Kutatási program hiányosak a bolygóképződés gyakoriságáról a csillagok teljes tömegtartományát tekintve, miközben az elméletek erős függést jósolnak a központi csillag tulajdonságaitól (Ida & Lin 2005). Kutatócsoportunk újszerű megközelítéssel abban az állapotban fogja megvizsgálni a Napnál nagyobb tömegű csillagok bolygógyakoriságát, amikor éppen az instabilitási sávon áthaladva pulzáló változócsillagokként figyelhetők meg. Ezek esetében a bolygók gravitációs hatása a pulzációk parányi, ám hosszú időn keresztül is koherens fázismodulációját okozza. A Kepler-űrtávcső megjelenéséig semmilyen földi vagy űreszközzel ezt nem lehetett a kívánt érzékenységgel kimutatni. (3) Milyen hatások érik a bolygókat a központi csillag fejlődése során? A csillagfejlődési elméletek egyik legkorábbi eredménye volt, hogy Napunk néhány milliárd év múlva vörös óriássá fog fejlődni, felfúvódása közben pedig a Merkúrt és Vénuszt biztosan, a Földet pedig valószínűleg el fogja nyelni. Elképzelhető-e, hogy egy vörös óriássá fejlődött Nap körül a távolabbi bolygók holdrendszerei alkalmassá válnak az élet fenntartására (Lopez et al. 2005)? A jelenlegi megfigyelési technikák teljesen érzéketlenek a vörös óriások bolygókísérőire, ezért még a vázlatos elméleteket sem lehet közvetlenül tesztelni. A csillagfejlődés kezdetén szintén igen bizonytalanok ismereteink a bolygók fejlődését befolyásoló folyamatokról. A fiatal csillagok körüli törmelékkorongok több millió éven keresztül fenntartott porképződésről árulkodnak, aminek egyik lehetséges magyarázata bolygóméretű testek ütközése a protoplanetáris korongban. A folyamatok időskálája nehezen jósolható, a megfigyelési adatok a csillagok kormeghatározási bizonytalansága miatt gyenge megkötéseket adnak (Moór et al. 2006). Új és átfogó fejlődési elméletek kidolgozásához, majd empirikus ellenőrzéséhez nélkülözhetetlen a nagy pontosságú kormeghatározás bolygós és törmelékkorongos csillagokra, amire asztroszeizmológiai és sztellárstatisztikai megközelítést fogunk követni. A kutatás módszerei Asztroszeizmikus vizsgálatok. Az asztroszeizmológia, azaz a csillagrezgések modellezése által kinyert információk közül a csillagmag héliumtartalma árulkodik az égitest koráról. Kutatásainkhoz nagy mértékben támaszkodni fogunk a Kepler-űrtávcső ultraprecíz fotometriai adataira, amelyekhez a Kepler Asztroszeizmológiai Tudományos Konzorcium (KASC) tagjaiként exkluzív hozzáférésünk lesz. Az adatok modellezésével valódi precíziós asztrofizika válik lehetségessé, hiszen pl. a Nap típusú csillagok asztroszeizmológiájával az égitestek tömegét, sugarát és korát rendre 5%, 3% és 10% relatív hibával meg lehet határozni (Kjeldsen et al. 2009). A fotometriai idősoradatok elemzésére részben numerikus algoritmusokat fejlesztünk ki, részben továbbfejlesztjük a jelenleg használt Fourier-variánsokat. Bayes-i megközelítéssel új módszert dolgozunk ki a más okokból erős fényváltozású csillagok exobolygó-fedéseinek detektálására, amit a COROT, OGLE, HAT-South projektek adatbázisaira alkalmazva a Naptól eltérő csillagok bolygóiról nyerünk kritikus információkat. Témavezető javaslatára a Kepler 200 vörös óriást fog mérni a teljes űrprogram ideje alatt, 30 percenként egy mérési ponttal. Ezek alapján megvizsgáljuk a vörös óriások Jupiterhez hasonló óriásbolygói és a sűrű csillagszelek közötti kölcsönhatás jeleit, amelyek nagyságrendekkel rövidebb időskálájú változásokat generálnak, mint a központi csillag pulzációs és konvektív fluktuációi. A jelek azonosításához pontos elméleti modelleket fogunk kidolgozni. 5
Kutatási program 1.015 1.02 1.01 HAT-P-6 1.01 WASP-1 1.005 relatív fényesség 1 0.995 0.99 1 0.99 0.985 0.98 0.98 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 nap (HJD 2454698 +) 0.97 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 nap (HJD 2454774 +) 2. ábra. Balra: a HAT-P-6b exobolygó átvonulása 2008. augusztus 19-én, az Intézet piszkéstetői Schmidt-távcsövével. Jobbra: a WASP-1 tranzitja 2008. november 3-án, a Szegedi Csillagvizsgáló 40 cm-es távcsövével. Folytonos vonal jelzi a legjobban illeszkedő modellgörbéket (Szabó et al., előkészületben). Fedési exobolygók CCD fotometriája. Az exoholdak és bolygórendszerek kutatásához modernizálni kívánjuk az Intézet Piszkéstetői Obszervatóriumának mindhárom távcsövét (0,5 m-es Cassegrain-, 0,6 m-es Schmidt- és 1 m-es RCC-teleszkóp). Cél a műszerek interneten keresztül távirányíthatóvá tétele, illetve teljes automatizálása, amivel lehetővé válik az összes, Magyarországról műszereinkkel detektálható exobolygó-átvonulás kimérése legalább 3-5 éven keresztül. Ez az észlelési program a nemzetközi mezőnyben kicsinek számító távcsöveinket a világon egyedülálló műszeregyüttessé tenné. A módszer elvi alapját a további bolygók és holdak azon hatásai adják, melyek módosítják a fedési exobolygók átvonulásainak pontos időpontját. Elméleti számítások alapján (Szabó et al. 2006, Simon et al. 2007, Kipping 2009) fotometriai űrtávcsövekkel és 0,5-1 m-es földfelszíni távcsövekkel egyaránt lehetséges az effektus kimutatása, ahol a földi műszerek érzékenységét a több éven át folytatott méréssorozatok biztosítják. Előzetes tesztméréseink szerint a forró Jupiterek 1%-os átvonulásait a mátrai műszerekkel és gondos adatfeldolgozással ±0,1%-os fotometriai pontossággal ki lehet mérni (2. ábra), amit érzékenyebb és stabilabb elektronikájú, valamint nagyobb látómezőben több referenciacsillagot rögzítő CCD kamerákkal és többször megismételt mérésekkel a ±0,03-0,05%-os szintre lehet javítani, megnyitva az utat holdak, gyűrűk és további bolygók felfedezéséhez. Spektroszkópiai vizsgálatok. Építve a témavezető korábbi együttműködéseire, dán és ausztrál kollégákkal kollaborálva spektroszkópiai kampányokban is részt veszünk, melyek célja exobolygós és barna törpés Nap típusú csillagok asztroszeizmológiai kormeghatározása. Ehhez 4-8 m-es távcsövekre fogunk távcsőidőt pályázni (ESO, AAT). Multiobjektum-spektroszkópiai tapasztalatainkra alapozva (Kiss et al. 2007, 2008, Balog et al. 2009) folytatjuk az ismert korú halmazokban található törmelékkorongos csillagok vizsgálatait, amivel a bolygókeletkezés korai szakaszát jellemző portermelési folyamatok időskáláját becsüljük meg. 6
Kutatási program A téma újszerűsége és intézeti státusa Kutatócsoportunk tagjai több évtizednyi tapasztalattal rendelkeznek a sztelláris asztrofizikában, amit most új irányokban, innovatív módszerekkel kívánunk alkalmazni. Az asztroszeizmológia és exobolygók kombinálása olyan új tudományos irány, amivel az Intézet két szakterületen is jelentősen növelheti nemzetközi elismertségét és versenyképességét. A vörös óriáscsillagok és bolygórendszereik kutatása, valamint a nagyfelbontású és multiobjektum-spektroszkópia egyaránt új területek az Intézetben. Az Intézetben az exobolygó-kutatás 2006-ban jelent meg Kovács Géza OTKA-témájával, amely az amerikai finanszírozású, Magyarországon kifejlesztett HATNet bolygókereső projekthez csatlakozott. Jelen program független Kovács Géza kutatásaitól (habár témavezető szintén együttműködik a HATNet-et vezető Bakos Gáspárral, Kovács Géza korábbi doktoranduszával), céljai és módszerei pedig nagy mértékben különbözőek. Az eredmények kommunikációja A kutatási eredményeket a lehető leggyorsabban publikálni fogjuk vezető szakfolyóiratokban, illetve bemutatjuk nemzetközi konferenciákon. Célunk a futamidő alatt legalább egy nemzetközi szakmai találkozó szervezése egy magyarországi helyszínen. Fontosnak tekintjük a nagyközönség tájékoztatását is, amihez rendszeresen igénybe fogjuk venni az írott és elektronikus sajtót, valamint előadásokat tartunk a szűkebb szakmának, a természettudós közösségnek, illetve a nagyközönségnek. A csillagászati újdonságok közismerten felkeltik a diákok érdeklődését, így eredményeink széleskörű ismertetése közvetett módon a természettudományos oktatás népszerűsítését is szolgálni fogja. Hivatkozások Atacama Large Millimeter Array (ALMA): http://www.eso.org/sci/facilities/alma/ Balog, Z., et al., 2009, ApJ, in press European ELT: http://www.eso.org/public/astronomy/projects/e-elt.html Giant Magellan Telescope: http://www.gmto.org/ Ida, S., Lin, D.N.C., 2005, ApJ, 626, 1045 James Webb űrtávcső: http://www.jwst.nasa.gov/ Kepler-űrtávcső: http://kepler.nasa.gov/ Kipping, D.M., 2009, MNRAS, 392, 181 Kiss, L.L., et al., 2007, ApJ, 659, L129 Kiss, L.L., et al., 2008, MNRAS, 391, 399 Kjeldsen, H., et al., 2009, IAU Symp. 253, 309 Lopez, B., et al., 2005, ApJ, 627, 974 Mayor, M., Queloz, D., 1995, Nature, 378, 355 Moór, A., et al., 2006, ApJ, 644, 525 Schneider, J., 2009, http://www.exoplanet.eu Simon, A., et al., 2007, A&A, 470, 727 Szabó, M.Gy., et al., 2006, A&A, 450, 395 Winn, J.N., 2009, IAU Symp. 253, 99 Wright, J.T., et al., 2009, ApJ, 693, 1084 Össz karakterszám: 14917 7
Kutatási program 8
Személyi és intézményi előfeltételek Kiss L. László A kutatás személyi és intézményi előfeltételei Témavezető a pulzáló vörös óriáscsillagok nemzetközileg elismert szakértője (MTA doktori értekezését is ebből a témából védte meg 2007-ben). A témában tíz éven át folytatott kutatásainak eredményeként a Kepler-űrtávcső asztroszeizmológiai konzorciumában a Mira típusú csillagok munkacsoportjának vezetője lett. Asztrofizikusként tágabb szakterülete a csillagszerkezet és -fejlődés, különös tekintettel a csillagrezgésekre és a kettőscsillagok fizikájára. KLL kulcsszerepet játszott a Naphoz hasonló csillagok kései fejlődési állapotát reprezentáló vörös óriáscsillagok pulzációnak megértésében. Ezen csillagok fényessége látszólag szabálytalan fluktuációkat mutat, és KLL volt az első, aki sikeresen értelmezte az időfüggő változásokat. Az elmúlt évszázadon átívelő adatbázisokat felhasználva megmutatta, hogy a félszabályos vörös óriásokra jellemző a többszörös periodicitás, amit többmódusú pulzációval értelmezett. Ez a munka (Kiss et al. 1999) a szakterület egyik alapvető cikke, jelen sorok írásáig 70 hivatkozással. Ezután következő munkáiban új, forgási hatásokkal operáló modellt alkotott a hosszú másodperiódusok magyarázatára (Kiss et al. 2000), megmérte a héliumhéj-felvillanás hatásait egy Mira típusú csillagban (Szatmáry et al. 2003) és felfedezte az első vörös óriáscsillagot kaotikus oszcillációkkal (Kiss & Szatmáry 2002). Utóbbi eredmény igazi áttörést jelentett az irreguláris változások értelmezésében, amit a terület vezető szaktekintélyei is elismernek (J.R. Buchler, Univ. of Florida; Kolláth Z. és Kovács G., MTA KTM CSKI). A Nap típusú csillagok konvektív rezgéseivel létező analógiák alapján KLL felvetette, hogy a konvekció döntő szerepet játszhat a rezgések gerjesztésében a legnagyobb luminozitású csillagok esetében, beleértve a II-es típusú szupernóvaként felrobbanó vörös szuperóriásokat is (Kiss et al. 2006). A Magellán-felhők mikrolencse-észlelései alapján témavezető az első vörösóriás-ági pulzáló csillagok felfedezésével új fejezetett nyitott a vörös óriások asztroszeizmológiájában. Az abban az időben kurrens elméleti modellekkel szemben KLL megmutatta, hogy a héjbeli hidrogénégető csillagok magasabb rendű felhangokban pulzálnak, minimális függéssel a csillagok kémiai összetételétől (Kiss & Bedding 2003, 2004). KLL volt az első, aki demonstrálta, hogy a vörös óriások infravörös periódus-fényesség relációi lehetővé teszik közeli galaxisok térbeli szerkezetének felderítését. Témavezető eredményeit felhasználták sebességváltozások értelmezésére (T. Lebzelter, Univ. of Vienna; K. Hinkle, NOAO), periódus-fényesség relációk kalibrálására (M. Feast, Univ. of Cape Town), csillagszerkezet és -fejlődés tanulmányozására (A. Zijlstra, UMIST; J. Christensen- Dalsgaard, Univ. of Aarhus), a hosszú másodperiódusok vizsgálatára (P. Wood, ANU) és más típusú csillagok többszörös periodicitásainak értelmezésére (J. Percy, Univ. of Toronto). KLL az Univerzum legnagyobb energiájú jelenségei közé tartozó nóva- és szupernóva-robbanások spektroszkópiai tulajdonságait is tanulmányozta. Több esetben kimutatta (Kiss & Thomson 2000, Kiss et al. 2001), hogy a táguló gázfelhők tengelyszimmetrikus alakúak voltak, feltehetően irányított gázsugár (jet) képződésének köszönhetően. Új elméleti modellt javasolt a nóvarobbanások átmeneti fázisára, amelyet az energiatermelés pulzációszerű instabilitásai okozhatnak. Diplomamunkás és PhD-hallgatóival csillaghalmazok és naprendszeri apró égitestek asztrofizikai problémáival foglalkozott. A legfontosabb eredményeket Szabó M. Gyulával érte el (l. a következő pontban), aki jelen programban új intézeti tudományos munkatársként szerepel. Kiss L. László eddigi kutatásainak céljai és módszerei nagy mértékben konvergálnak az exobolygók területén. A nagy pontosságú fotometriai mérések, a csillagok spektroszkópiai analízise, az idősor-analízis modern statisztikus módszerei, a különböző csillagtípusok mélyreható ismerete mind alapvető tudás a csillagaikra gyakorolt parányi hatásuk révén felismerhető bolygókísérők megértéséhez. Témavezető gyakorlott megfigyelő csillagász a fotometria, spektroszkópia 9
Személyi és intézményi előfeltételek és optikai interferometria területén, a munkaterv pedig éppen ezekre, a változatos szakterületeken átívelő tapasztalatokra épül. Az exobolygók felé nyitását már 2005-ben megkezdte elméleti munkákkal (pl. Kiss & Bedding 2005), 2008-ban pedig kutatási pénzeket is nyert kombinált asztroszeizmológiai-exobolygós projektekre. Jelenlegi együttműködő partnerei között szerepel Bakos Gáspár (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), a HATNet exobolygó-kereső program vezetője, illetve Chris Tinney (Univ. of New South Wales), az Angol-Ausztrál Bolygókereső csoport vezetője. Ezeket a kollaborációkat az Intézet munkatársaként is folytatni kívánjuk. Az ISI Web of Science adatbázisában 79 impakt faktoros szakcikke szerepel, 723 hivatkozással (köztük kb. 120 önhivatkozással), 15-ös h-indexszel. Az éves bontású hivatkozásszámok emelkedő trendet mutatnak, 2006-ban 71, 2007-ben 107, 2008-ban pedig 167 idézéssel. Az évente átlagosan 8 ISI-publikáció és a rájuk kapott hivatkozások a művelt szakterületek publikációs szokásai és idézettségi viszonyai mellett kiváló nemzetközi elismertséget jeleznek. Szintén ezt mutatja a Web of Science analízise, amely alapján Kiss L. Lászlónak 79 cikkben 240 társszerzője volt, összesen 26 országból. A projekteknek mintegy harmadát KLL kezdeményezte, a többihez pedig felkérésre csatlakozott. A társszerzők közül 46 legalább 3 cikkben, 19 pedig legalább 5 publikációban szerepel. KLL legfontosabb partnerei magyar, ausztrál, amerikai, kanadai, dán, nagy-britanniai, spanyol, francia és német intézetekben dolgozó kutatók. A szoros munkakapcsolatoknak köszönhetően jelen program olyan csúcsműszerekhez is hozzáférhet, mint pl. az ESO Very Large Telescope és interferométere, az Angol-Ausztrál Teleszkóp, a 6,5 m-es Magellán-teleszkópok, a 8,2 m-es Gemini-teleszkópok, illetve a SUSI és CHARA interferométerek. Referenciák: Kiss L.L., Szatmáry K., Cadmus R.R., Jr., Mattei J.A.: 1999, Multiperiodicity in semiregular variables. I. General properties, Astronomy and Astrophysics, 346, pp. 542-555 Kiss L.L., Szatmáry K., Szabó Gy., Mattei J.A.: 2000, Multiperiodicity in semiregular variables. II. Systematic amplitude variations, Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 145, pp. 283-292 Kiss L.L., Thomson J.R.: 2000, Early spectroscopic observations of Nova (V1494) Aquilae 1999 No.2, Astronomy and Astrophysics, 355, L9-L12 Kiss L.L., Thomson J.R., Ogloza W., Fűrész G., Sziládi K.: 2001, The 2000 outburst of the recurrent nova CI Aquilae: optical spectroscopy, Astronomy and Astrophysics, 366, pp. 858-864 Kiss L.L., Szatmáry K.: 2002, Period-doubling events in the light curve of R Cygni: evidence for chaotic behaviour, Astronomy and Astrophysics, 390, pp. 585-596 Szatmáry K., Kiss L.L., Bebesi Zs.: 2003, The He-shell flash in action: T Ursae Minoris revisited, Astronomy and Astrophysics, 398, pp. 277-282 Kiss L.L., Bedding T.R.: 2003, Red variables in the OGLE-II database. I. Pulsations and period-luminosity relations below the tip of the Red Giant Branch of the Large Magellanic Cloud, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 343, pp. L79-L83 Kiss L.L., Bedding T.R.: 2004, Red variables in the OGLE-II database. II. Comparison of the Large and Small Magellanic Clouds, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 347, pp. L83-L87 Kiss L.L., Bedding T.R.: 2005, Photometric biases as a result of stellar blending: implications for measuring distances, constraining binarity and detecting exoplanetary transits, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 358, pp. 883-891 Kiss L.L., Szabó M.Gy., Bedding T.R.: 2006, Variability in red supergiant stars: pulsations, long secondary periods and convection noise, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 372, pp. 1721-1734 Szabó M. Gyula SzMGy kutatási területe elsősorban a kis égitestek égboltfelméréses technikával történő vizsgálata a Naprendszerben és más naprendszerekben, mely területen tíz éve publikál. Részt vett a Sloan Digitális Égboltfelmérés adatelemzésében, ahol nagy alkalmazott statisztikai tapasztalatra tett szert. 10
Személyi és intézményi előfeltételek Ezen adatokból kimutatta, hogy a kisbolygók jelentős részének felszínén színes foltok figyelhetők meg, amelyeket legalább két, különböző folyamat hoz létre (Szabó et al. 2004). Azonosította az SDSS katalógusában az ismert Jupiter trójai kisbolygókat, majd ezek mozgása alapján 98% tisztaságú szelekcióval további 800, egyelőre felfedezetlen Jupiter trójai kisbolygót azonosított. A színek vizsgálatával kimutatta, hogy a trójai családnak szerkezete van, amely alcsaládok létére utal (Szabó et al. 2007), ezt a felfedezést azóta megerősítették (Roig et al. 2008, A&A, 483, 911). Kiss L. Lászlóval közösen kidolgozott egy új módszert a kisbolygók alakeloszlásának meghatározására, amit az SDSS adatbázisában található 12 ezer aszteroidára alkalmazva kimutatták, hogy a kisbolygók alakfejlődésében a kis ütközések szerepe domináns lehet (Szabó & Kiss 2008). Több konferencián volt meghívott előadó a kis égitestek égboltfelméréses technikával való megfigyelésének témájában. A Deep Impact kutatócsoport cikket kért az Icarus Deep Impact különszámba a SzMGy tudományos irányításával működő Cometary Archives for Amateur Astronomers (CARA) észlelőhálózattal elért eredményeinkről. 2006 óta SzMGy kiterjesztette kutatási területét az exobolygók körül keringő holdak vizsgálatára, amely területen PhD program témavezetést is vállal (Simon A.). Kimutatta, hogy fotometriai úton detektálni lehet az óriásbolygók nagy holdjait, és 20% körüli esély van például egy Föld-Hold-szerű tranzitos rendszerben a hold kimutatására a Kepler űrtávcsővel (Szabó et al. 2006, Simon et al. 2007). Szintén lehetőség van nagyon pontos spektroszkópiai mérésből következtetni a hold jelenlétére a Rossitter-McLaughlin-effektuson keresztül (Simon et al., közlésre elfogadva). 2009 márciusáig 175 (125 SCI) hivatkozást kapott, ezen felül 2006-ban a Nature-ben jelent meg személyes közlés idézés a Jupiter trójai kisbolygóival kapcsolatban. 2006-2007 során Magyary Zoltán posztdoktori ösztöndíjas volt, 2007-ben pedig Bolyai János Kutatási Ösztöndíjat nyert el. Referenciák: Szabó Gy.M., Ivezić Ž., Jurić M., Lupton R., Kiss L.L.: 2004, Color variability of Asteroids in SDSS Moving Object Catalog, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 348, pp. 987-998 Szabó Gy.M., Szatmáry K., Divéki Zs., Simon A.: 2006, Possibility of a photometric detection of "exomoons", Astronomy & Astrophysics, 450, pp. 395-398 Szabó Gy.M., Ivezić, Ž, Jurić M., Lupton R.: 2007, The properties of Jovian Trojan asteroids listed in SDSS Moving Object Catalogue 3, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pp. 1393-1406 Simon A., Szatmáry K., Szabó Gy.M.: 2007, Determination of the size, mass, and density of exomoons from photometric transit timing variations, Astronomy & Astrophysics, 470, pp. 727-731 Szabó M.Gy., Kiss L.L.: 2008, The shape distribution of asteroid families - evidence for evolution driven by small impacts, Icarus, 196, pp. 135-143 Szabó Róbert Szabó Róbert munkásságának gerincét a pulzáló változócsillagok numerikus modellezése alkotja. Elsősorban cefeidák és RR Lyrae csillagok kétmódusú pulzációjának hidrodinamikai modellezésén és az eredmények asztrofizikai gyakorlatban történő felhasználásán dolgozott. Módszert fejlesztett ki kétmódusú cefeidák fémtartalmának mérésére, amit több Lokális Csoportbeli galaxis cefeidáira alkalmaztak (M33: Beaulieu et al. 2006, Magellán-felhők: Marquette et al. 2009). Ezen kívül részt vett számos nemzetközi multisite fotometriai kampányban, ahol kisamplitúdójú pulzáló változócsillagok és vörös óriások szoláris oszcillációnak méréseiben, analizálásában és értelmezésében működött közre. Ezirányú tapasztalatait az űrfotometria terén kamatoztatva aktív résztvevője a COROT műhold RR Lyrae munkacsoportjának, valamint többedmagával kiegészítő programot pályázott és nyert el az ultra-kisamplitúdójú klasszikus változócsillagok vizsgálatára a 11
Személyi és intézményi előfeltételek COROT-műholddal. Elméleti és megfigyelői munkájának eredményeképpen a Keplerhez kapcsolódó Asztroszeizmológiai Tudományos Konzorcium (KASC) cefeida munkacsoportjának vezetője lett, az RR Lyrae munkacsoportban pedig az elméleti modellezésre szerveződött alcsoport tevékenységét koordinálja. Eddigi publikációinak kumulatív impakt faktora 62,9, melyekre az ISI Web of Science adatbázisában 100 független hivatkozást találunk (h-index: 7). Referenciák: Marquette J.B., Beaulieu J.P., Buchler J.R., Szabó R., Tisserand P., et al.: 2009, The beat Cepheids in the Magellanic Clouds: an analysis from the EROS-2 database, Astronomy and Astrophysics, 495, pp. 249-256 Szabó R., Buchler J.R., Bartee J.: 2007, The Cepheid Phase Lag Revisited, Astrophysical Journal, 667, pp. 1150-1160 Buchler J.R., Szabó R.: 2007, Beat Cepheids as probes of stellar and galactic metallicity, Astrophysical Journal, 660, pp. 723-731 Szabó R., Kolláth Z., Buchler J.R.: 2004, Automated Nonlinear Stellar Pulsation Calculations: Applications to RR Lyrae Stars. The Slope of the Fundamental Blue Edge and the First RRd Model Survey, Astronomy and Astrophysics, 425, pp. 627-639 Kolláth Z., Buchler J.R., Szabó R., Csubry Z.: 2002, Nonlinear Beat Cepheid and RR Lyrae Models, Astronomy and Astrophysics, 385, pp. 932-939 Benkő József Benkő József eddigi kutatásai a gömbhalmazokban és a galaktikus mezőben található RR Lyrae csillagok vizsgálataira és az idősor-analízis csillagászati alkalmazásainak tökéletesítésére irányultak. Mélyreható ismeretei vannak a közönséges és parciális differenciálegyenlet-rendszerek szemianalitikus és numerikus megoldásaival kapcsolatban, amelyek rendkívül értékes tapasztalatok az elméleti problémák gyakorlati alkalmazásokba történő átültetéséhez. Részt vesz a COROT és a Kepler űrtávcsövek asztroszeizmológiai vizsgálataiban, különös tekintettel az RR Lyrae és a cefeida típusú pulzátorok kisamplitúdójú modulációira. Eddigi publikációinak kumulatív impakt faktora 45,2, melyekre az ISI Web of Science adatbázisa 64 hivatkozást sorol fel (h-index: 5). Referenciák: Bakos G.Á., Benkő J. M., Jurcsik J.: 2000, Identification and Astrometry of Variable Stars in M3, Acta Astronomica, 50, pp. 221-248 Benkő J.M., Bakos G.Á., Nuspl J.: 2006, Multicolour CCD photometry of the variable stars in globular cluster M3, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 372, pp. 1657-1674 Benkő J.M., Csubry Z.: 2007, Variable Star Census in CoRoT Eyes, Acta Astronomica, 57, pp. 73-85 Jurcsik J., Benkő J.M., Szeidl B.: 2002, Blazhko stars: Always distorted?, Astronomy & Astrophysics, 390, pp. 133-137 Hazai együttműködések Kiss L. László szenior résztvevő az SZTE csillagászai által elnyert OTKA K76816 kutatási pályázatban ( A csillagfejlődés kései állapotai, 16,138 MFt, tv: Szatmáry Károly), amiből 2009-2012 során hozzávetőleg évi 1 MFt kutatási támogatást fogunk felhasználni. Ennek elsődleges célja a Kepler-űrtávcsővel kapcsolatos utazási költségek (kollaborációs találkozók és konferenciák) fedezése. Az Intézeten belül természetes együttműködő partnereink a HATNet programban közreműködők (Kovács Géza és az általa vezetett hallgatók), az aktív csillagok csoport (Kővári Zsolt, Oláh 12
Személyi és intézményi előfeltételek Katalin) és az infravörös csoport (Ábrahám Péter, Moór Attila). Az ELTE-ről a Csillagászati Tanszék égimechanikusai (Érdi Bálint, Süli Áron), illetve a Planetológiai Műhely áll legközelebb kutatóprogramunkhoz. Szándékunkban áll mindenkivel formális alapokra helyezni az együttműködést, amit távlatilag közös kutatási pályázatok is követni fognak. 13
Személyi és intézményi előfeltételek 14
Célok Az elérendő célok Kutatási és infrastrukturális fejlesztési programunk céljai a következők: Piszkéstetői műszerek modernizálása és automatizálása A fejlesztések szükségessége. A nemzetközi tapasztalatok mindenütt azt mutatják, hogy az interneten keresztül távvezérelhető, illetve önállóan méréseket végezni képes robottávcsövek jelentik a leghatékonyabb megfigyelési formát az időben változó jelenségek tanulmányozásában. A minden derült éjszakán automata üzemmódban működő távcsövek nagyságrendekkel hatékonyabban képesek végrehajtani a legutóbbi évekig komoly humán erőforrásokat lekötő megfigyelési programokat, ráadásul a fenntartási költségek is jelentősen csökkenthetők. Jelen program tervezési fázisában három lehetőséget vizsgáltunk meg az exoholdas és többszörös bolygórendszerek kutatási tervével kapcsolatban: (i) egy 0,8-1m-es dedikált robottávcső telepítése Magyarországon; (ii) ugyanez jobb asztroklímájú külföldi helyszínen (pl. Kanári-szigetek, Chile, Dél-Afrika); (iii) a fénygyűjtő képességüket tekintve összemérhető piszkéstetői műszerek korszerűsítése. A műszerbeszerzés, kupolaépítés, infrastruktúra-kiépítés és telepítés költségei első két esetben 150-250 MFt körüli összegre jönnek ki, összhangban a nemzetközi tapasztalatokkal, melyek egy 1 m-es robottávcső telepítési költségeit 1 millió USD összegre becsülik (pl. a dán vezetésű SONG 2 hálózat 2011-ben induló első egysége, a potsdami Asztrofizikai Intézet STELLA robottávcső-együttese 3, vagy a Florida Institute of Technology 80 cm-es műszere 4 ). Ezzel szemben a harmadik lehetőség kb. 60-65 MFt-ból megvalósítható, mellette pedig fontos járulékos eredmény, hogy kutatásunk lehetővé tételén túl a teljes magyar megfigyelő csillagászat nemzetközi versenyképessége javulhat jelentős mértékben. Az Intézet munkatársai komoly földfelszíni támogató munkát vállaltak a COROT, Kepler és Gaia űrprogramokban, ami a tervezett modernizálással még az ambiciózus programunk mellett is megvalósítható marad. A számítástechnikai fejlődés mára teljesen új távlatokat nyitott a csillagászati idősorok kutatásában, a csillagászati robottechnika magyarországi bevezetése pedig világszínvonalú eredményeket produkáló észlelőhellyé teheti az Intézet Piszkéstetői Obszervatóriumát. A fentiek alapján az alábbiakban részletezett fejlesztéseket tervezzük. Ezeket időben széthúzva, távcsövenként két fázisban valósítjuk meg, hozzávetőleg kétévente egy műszer teljes modernizálásával. Minden esetben az első fázis az interneten keresztül távvezérelhetővé alakítást, a második fázis pedig az autonóm döntésekre képes rendszer kiépítését jelenti. 50 cm-es Cassegrain-teleszkóp. Az Intézet 2008 végén beszerzett egy ANDOR gyártmányú új CCD kamerát, amivel megkezdődhet a digitális fotometria, illetve a lucky imaging képalkotó technika kísérleti megvalósítása. A távcső kupolája és mechanikája azonban alkalmatlan internetes távvezérlésű, esetleg teljesen autonóm robottávcső kiépítéséhez. Emellett a jelenlegi optikai elrendezés igen szűk, alig 5 ívperces látómezőt enged meg a vásárolt CCD kamerával. A lehető legprecízebb fotometriához nélkülözhetetlen az akár több tucatnyi referenciacsillag egyidejű leképezése. Ennek lehetővé tételéhez átépítjük a távcsövet közvetlen fókuszú, vagy Newton-szerelésű asztrokamerává, a mechanikát pedig lecseréljük egy kompakt, modern elektronikával vezérelhető eszközzel, ami képes lesz a kupolát is irányítani a távészlelések közben. A diffrakcióhatárolt leképezést megengedő lucky imaging technikát az 1 m-es RCC-teleszkópon 2 http://astro.phys.au.dk/song/ 3 http://www.aip.de/stella/ 4 http://www.dfmengineering.com/news_florida_tech_install.html 15
Célok nagyobb felbontással és határfényességgel lehet megvalósítani, így az ANDOR kamera időszakosan átkerülhet az RCC-re. 60/90/180 cm-es Schmidt-távcső. A jelenlegi, 1995-ben vásárolt CCD kamera megromlott elektronikájú és érzékelő felületű detektor, melyet nagyobb érzékenységű, jobb zajkarakterisztikájú és nagyobb chipméretű kamerával fogunk lecserélni. A jelenlegi 18 29 ívperces látómező helyett egy közel 1 1 fokos égterületet rögzítő folyadékhűtéses CCD-t vásárolunk, amivel a távcső ismét a világszínvonalú nagy látószögű műszerek közé kerülhet. A mechanika és kupolamozgatás automatizálása jelenleg folyamatban van, a futamidő alatt célunk a Schmidt-távcső távészlelésre alkalmassá fejlesztése is. 1 m-es RCC-teleszkóp. Magyarország legnagyobb fénygyűjtő képességű távcsövén jelenleg egy elöregedett CCD kamera alig 5,6 ívperces látómezőt rögzít, ami a teljes, 45 ívperc átmérőjű korrigált látómező területével összevetve a távcső alig néhány százalékos hatékonyságú kihasználását jelenti. Az 1 m-es távcsőnél egy új CCD mellett a nagyfelbontású optikai spektroszkópia megvalósítását is tervezzük, előreláthatóan a futamidő utolsó évére. Archiválás. A nagy teljesítményű CCD kamerákkal ugrásszerűen megnő az éjszakánként generált adatmennyiség, aminek tárolására nagy kapacitású (legalább 10 TB/kupola) CORAID adattároló egységeket fogunk üzembe helyezni, párhuzamosan a műszerfejlesztésekkel. Ezekkel a fejlesztésekkel megvalósulhat a kutatási program exoholdak és többszörös bolygórendszerek detektálására vonatkozó része, amihez legalább 3-5 évig minden, Magyarországról a műszereinkkel detektálható exobolygó-átvonulást rögzítünk. KROC: Konkoly Remote Operations Center A futamidő második felében tervezünk csatlakozni a világ különböző pontjain már most működő, illetve a közeljövőben átadott távészlelő berendezések felhasználói közé (pl. CHARA optikai interferométer, Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, SONG spektroszkópiai robottávcsövek, stb.). Ehhez egy dedikált távészlelő központot rendezünk be az Intézet budapesti helyszínén, ahol a szélessávú internetes kapcsolatot igénylő távmérések mellett videokonferenciák is rutinszerűen lebonyolíthatók lesznek. Utóbbiak egyre gyakrabban átveszik a kollaborációs tanácskozások szerepét, amivel költséghatékony módon erősíthetjük földrajzi értelemben szétszórt nemzetközi együttműködéseinket. Az exobolygók paraméterterének kiterjesztése A Kepler-űrtávcső új távlatokat nyit azon bolygók detektálása felé, melyekre sem a Doppler, sem a fedési módszer nem érzékeny. Részletes numerikus szimulációink szerint a precíz és folyamatos űrbéli fotometria akár 5 naptömegű és periodikus jeleket kibocsátó óriáscsillagok Jupiter típusú bolygók által előidézett fázismodulációt is kimutathatóvá teszi. A KASC programjában több száz pulzáló változócsillag szerepel, és amennyiben a bolygógyakoriság univerzálisan hasonló a Nap típusú csillagoknál tapasztaltakhoz, a Kepler-program végére néhány tucat bolygó közvetett kimutatását várhatjuk 5. Egy széles látókörű exobolygó-kutató műhely megalapítása Az exobolygó-kutatás a csillagászat azon szakterülete, ahol leginkább lehetségesek az interdiszciplináris kutatások. A potenciális élethelyek beazonosítása, az életformák közvetett és 5 Megjegyzendő, hogy a NASA igen szigorú szabályokat fektetett le a KASC-tagok fedési exobolygók kimutatására vonatkozó munkáit korlátozandó, ám a közvetett módszereken alapuló bolygódetektálást nem tiltja a titoktartási szerződés. 16
Célok közvetlen kimutatásának lehetősége, a bolygólégkörök és felszínek modellezése természetes módon kapcsolódik a biológia, geofizika, kémia, planetológia, meteorológia felé, az értelmes élet utáni keresés pedig a filozófia és társadalomtudományok felé. Célunk egy olyan komplex, elméleti és empirikus exobolygós szakmai műhely létrehozása, amelynek a tevékenysége túlmutat az Intézet keretein, és amely képes szoros együttműködésre más hazai és külföldi tudományos műhelyekkel (pl. az ELTE nemrégiben alapított Planetológiai Műhelyével). Újabb pályázatok keretében tervezzük további, jelenleg külföldön dolgozó magyar csillagászok és exobolygós szakemberek bevonását, miközben nagy hangsúlyt fektetünk az erős elméleti háttér kidolgozására. Doktori témákat hirdetünk az ELTE-n, SZTE-n és DE-n, aminek eredményeként a futamidő alatt legalább 2 PhD-témavezetést és több diplomamunkást vállalunk. Publikációs aktivitás Tudományos eredményeinket évente 6-8 angol nyelvű, magas impakt faktorú szakfolyóiratban megjelenő cikkben fogjuk publikálni (Astrophysical Journal, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Astronomy and Astrophysics). Évente legalább két szakmai konferencián bemutatjuk eredményeinket, a nagyközönség számára pedig minden évben legalább 3 ismeretterjesztő cikket írunk, előadást tartunk. 17
Célok 18
Curriculum Vitae Szakmai életrajz: Kiss L. László Név: Kiss L. László Születés hely és ideje: Szabadka - YU, 1972. augusztus 8. Családi állapot: nős, két gyermek apja Állampolgárság: magyar, szerb, ausztrál Nyelvtudás: magyar, angol; német és szerb nyelven olvasás, társalgás alapfokon. Jelenlegi munkahely: School of Physics A28, University of Sydney 2006 NSW, Australia, tel.: +61-2/9351-4058, fax: +61-2/9351-7726 e-mail: laszlo@physics.usyd.edu.au Végzettség és tudományos minősítés: 1996. június 30: okleveles fizikus, József Attila Tudományegyetem, Szeged, diplomamunka: Pulzáló változócsillagok többszín-fotometriája 2000. június 30: summa cum laude PhD fizikából, Szegedi Tudományegyetem, doktori értekezés: Pulzáló változócsillagok fizikai paramétereinek és csillagfejlődési állapotának meghatározása többszín-fotometriai és spektroszkópiai módszerekkel 2007. november 23: MTA Doktora, Magyar Tudományos Akadémia, disszertáció: Pulzáló vörös óriáscsillagok Korábbi munkahelyek: Szegedi Tudományegyetem, Kísérleti Fizikai Tanszék: tudományos segédmunkatárs, 1999. szeptember - 2000. szeptember Szegedi Tudományegyetem, Kísérleti Fizikai Tanszék: egyetemi tanársegéd, 2000. szeptember - 2001. december Szegedi Tudományegyetem, Kísérleti Fizikai Tanszék: egyetemi adjunktus, 2002. január - 2002. december University of Sydney, posztdoktori ösztöndíjas, 2002. december óta (előléptetés 2005-ben és 2008-ban, jelenleg Level C/Senior Research Fellow beosztásban) Szakmai tevékenység: Szerkesztőbizottsági tag: Information Bulletin on Variable Stars (IBVS) 2007-2010: az Australian Time Assignment Committee (ATAC) és az Anglo-Australian Time Assignment Committee (AATAC) távcsőidő-osztó bizottságok tagja. Feladat: a 3,9 m-es Angol-Ausztrál Teleszkóp, 8,2 m-es Gemini-teleszkópok és a 6,5 m-es Magellánteleszkópok ausztrál pályázatainak elbírálása. Tanulmányutak: Univ. of Toronto, Kanada, 1996-ban (5 hét), 1997-ben (5 hét) és 1999-ben (1 hét) Insituto de Astrofisica de Andalucia, Granada, Spain, 2002-ben (3 hónap) Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Boston, USA, 2006-ban (1 hónap) Univ. of Michigan, Ann Arbour, USA, 2008-ban (1 hét) Szakcikkek bírálója (2000-2008): Astronomy and Astrophysics (A&A), 18 cikk Astrophysical Journal (ApJ), 1 cikk Astronomical Journal (AJ), 2 cikk Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), 2 cikk Astrophysics and Space Science (ApSS), 1 cikk Publication of the Astronomical Society of the Pacific (PASP), 3 cikk Publication of the Astronomical Society of Japan (PASJ), 1 cikk 19
Curriculum Vitae Astronomische Nachrichten (AN), 2 cikk Journal of the AAVSO (JAAVSO), 3 cikk New Astronomy, 1 cikk Information Bulletin on Variable Stars (IBVS), 8 cikk Konferencia-előadások: 1997: Second European Meeting of the AAVSO, Sion, Svájc 1997: A Half Century of Stellar Pulsation Interpretations, Los Alamos, USA 1998: Asymptotic Giant Branch Stars, Montpellier, Franciaország 1999: Atmospheres of M, C and S Giants, Vienna, Ausztria 2001: International Conference on Variable Star Research, Brno, Csehország 2002: AFOEV International Meeting on Variable Stars, Bourbon-Lancy, Franciaország 2003: Variable stars in the Local Group, IAU Col. 193, Christchurch, Új Zéland 2005: Stellar Pulsation and Evolution, Róma, Olaszország (invited review) 2006: Annual Scientific Meeting of the ASA, Canberra, Ausztrália 2007: Annual Scientific Meeting of the ASA, Sydney, Ausztrália 2008: RAVE éves kollaborációs találkozó, Baltimore, USA 2008: Hot and Cool: Bridging Gaps in Massive Star Evolution, Pasadena, USA 1997-2008: 15 meghívott szemináriumi előadás egyetemeken, kutatóintézetekben (University of Toronto, Charles University, Australian National University, University of Sydney, University of New South Wales, Anglo-Australian Observatory, Macquarie University, MTA KTM CSKI, SZTE). Szervezeti tagság: Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU), Astronomical Society of Australia (ASA), American Association of Variable Star Observers (AAVSO), Magyar Csillagászati Egyesület (MCSE) 2000 óta: Az MCSE havilapjának (Meteor) olvasószerkesztője 2006 óta: a hirek.csillagaszat.hu csillagászati hírportál főszerkesztője Pályázati bíráló: OTKA, Austrian Science Fund PhD bíráló: 5 alkalommal Ösztöndíjak, kutatási pályázatok 2000-2002: Bolyai János Kutatási Ösztöndíj, Magyar Tudományos Akadémia 2000-2002: Csillagok, csillaghalmazok és kisbolygók tanulmányozása az optikai és infravörös tartományban, OTKA T032258, 5,271 MFt, társpályázó (tv: Szatmáry Károly) 2001-2003: A Naprendszer kis égitestjeink spektrofotometriája, OM FKFP 0010/2001, 6,867 MFt, témavezető 2001-2003: Nóva- és szupernóva-robbanások asztrofizikája, OTKA T034615, 7,304 MFt, társpályázó (tv: Vinkó József) 2002: Magyar Állami Eötvös Ösztöndíj, 1,6 MFt 2003-2006: A csillagfejlődés tanulmányozása nyílt- és gömbhalmazokban spektrofotometriai módszerekkel, OTKA F043203, 4,256 MFt, témavezető (2004-ben lezárva) 2003-2006: Változócsillagok az instabilitási sávban és az óriás ágon, OTKA T042509, 14 MFt, társpályázó (tv: Szatmáry Károly) 2002. december - 2005. március: Postdoctoral Fellow in Stellar Oscillations, University of Sydney 20
Curriculum Vitae 2005. április - 2008. április: University of Sydney Postdoctoral Research Fellow, 205k AUD 6 2003-2008: Denison Travel Grants, School of Physics, University of Sydney, 14,5k AUD 2008. május - 2010. december: University of Sydney RAVE Fellow 2009: Stellar oscillations as a tool to identify planet hosting stars, Australian Academy of Science/Scientific Visits to the USA Travel Grant, 7k AUD 2009: CYCLOPS - A Better Way to Find Extrasolar Planets, ARC LIEF, 350k AUD, társpályázó (tv: Chris Tinney) 2009: University of Sydney Bridging Grant, 50k AUD, témavezető 2009-2012: A csillagfejlődés kései állapotai, OTKA K76816, 16,138 MFt, szenior résztvevő (tv: Szatmáry Károly) Összesített pályázati bevétel: kb. 156 MFt, ebből 57 MFt egyetlen pályázóként vagy témavezetőként, a többi társpályázóként. Témavezetés: Diplomamunka témavezető (1998-2004, Szegedi Tudományegyetem): 8 diák PhD konzulens (2002-2005, Szegedi Tudományegyetem): 4 diák Diplomamunka (Honours) témavezető (2003-2008, University of Sydney): 5 diák PhD témavezető (2004-2008, University of Sydney): 2 diák Kutatási diákprojekt témavezető (2004-2008, University of Sydney): 9 diák Szakterület, kutatási tapasztalatok: Pulzáló változócsillagok asztrofizikája: vörös óriások, cefeidák. δ Scuti és RR Lyrae csillagok Szoros kettőscsillagok kölcsönhatásai: nóva- és szupernóva-robbanások, fedési kettőscsillagok periódusváltozásai Naprendszer kis égitestjei: kisbolygók és üstökösök fizikai paraméterei, forgási állapota. Csillaghalmazok asztrofizikája: változócsillagok nyílt- és gömbhalmazokban, halmazkinematika. Megfigyelési technikák: asztrometria, fotometria, spektroszkópia, interferometria. Számítástechnika: nagy adatbázisok automatikus analízise, IRAF, IDL, Matlab, awk, FITS és OIFITS formátumok kezelése. Bibliográfiai adatok 7 79 referált szakcikk magas impakt faktorú nemzetközi folyóiratokban: 25 első szerzőként és további 15 legalább 50% hozzájárulással (az első szerző témavezetett diák) Kumulatív impakt faktor: 330 28 nem-referált/nem-isi publikáció, 48 konferenciacikk 76 elektronikus körlevél (IAUC, MPEC, ATel) 230 ismeretterjesztő cikk Független hivatkozások: 916 (607 referált szakcikkben, 309 egyéb publikációkban). Az ISI Web of Science 600, a NASA Astrophysical Data System 827 független idézést sorol fel. h-index: 15 (ISI)/16 (ADS) 6 1 AUD 160 Ft 7 A teljes életmű listája friss hivatkozási adatokkal elérhető az MTA Köztestületi Publikációs Adattárában, a http://www.mtakpa.hu/kpa/kereso/slist.php?kozid=15622 címen. 21
Curriculum Vitae 22
Intézeti erőforrások Az MTA KTM CSKI által a témára átcsoportosítani kívánt erőforrások Az Intézet jelen munkaterv számára az alábbi erőforrásokat kívánja átcsoportosítani: Humán erőforrás - tudományos Az Intézet állandó kutatói állományából a következők csatlakoznak a programhoz, 0,3-0,5 FTE vállalással (zárójelben a program számára releváns tapasztalatokkal): Dr. Szabó Róbert (Kepler és COROT fotometriai űrtávcsövek, asztroszeizmológiai modellezés) Dr. Benkő József (COROT, digitális fotometria a piszkéstetői műszerekkel, elméleti modellezés) Nuspl János (Kepler, digitális fotometria, kettős rendszerek fizikája) A jelenlegi fiatalkutatók közül 0,2 FTE vállalással Kiss Zoltán csatlakozik, illetve várható egy új fiatalkutató teljes bevonása, legkésőbb a futamidő második évétől. Humán erőforrás - műszaki A tervezett piszkéstetői fejlesztések megkövetelik plusz egy fő műszaki személyzet alkalmazását, aminek finanszírozását 2010 második felétől az Intézet vállalja. Garantált műszerhasználat a futamidő alatt A Piszkéstetői Obszervatórium éves fenntartási költségei jelenleg 20 MFt körüliek. Hozzávetőleg ugyanennyi anyagi befektetés indokolja a program támogatását garantált távcsőidővel a három mátrai műszeren. Az Intézet vállalja, hogy a futamidő alatt Kiss László kutatócsoportja a következő távcsőidők felett rendelkezik: 50 cm-es Casssegrain: 60% 60/90/180 cm-es Schmidt: 33% 1m-es RCC: 25%, ahol a feltüntetett értékek a rendelkezésre álló éjszakák számára vonatkoznak, évszakonként egyenletes eloszlásban. Az Intézet távcsőidő-osztó bizottsága törekedni fog arra, hogy a három műszer elosztása minden évben tegye lehetővé a folyamatos észleléseket, minimális egyidejűséggel a különböző teleszkópok között. A műszerfejlesztésekre fordított időszakok a kutatócsoport számára garantált idő és a maradék intézeti idő között 50-50%-ban megosztva kerülnek elszámolásra. Újabb források bevonása esetén a fenti arányszámokat a témavezető újratárgyalja az Intézet igazgatójával. Budapest, 2009. március 19. Balázs G. Lajos az MTA doktora, igazgató 23
Intézeti erőforrások 24
Költségvetés Költségvetési javaslat éves bontásban Első év Témavezető illetményei és járulékai........................... 15 050 eft Tudományos munkatárs illetményei és járulékai................. 3 794 eft Új CCD kamera az 1 m-es RCC-teleszkópra................... 10 000 eft Szűrősor és új szűrőváltó egység az új kamerához................ 2 000 eft Az 50 cm-es Cassegrain mechanikai és optikai átépítése.......... 9 000 eft 10 TB kapacitású CORAID adattároló egység................... 1 500 eft Számítástechnikai beruházás (egy nagy tárolókapacitású asztali számítógép, két, videotelefonálásra is al-............ 1 400 eft kalmas multimédiás laptop) Készletbeszerzés............................................... 200 eft Rezsi........................................................ 4 294 eft Összesen Második év 47 238 eft Témavezető illetményei és járulékai........................... 15 050 eft Tudományos munkatárs illetményei és járulékai................. 3 794 eft Új CCD kamera a 60/90/180 cm-es Schmidt-teleszkópra........ 10 000 eft Szűrősor és új szűrőváltó egység az új kamerához................ 2 000 eft 10+ TB kapacitású CORAID adattároló egység.................. 1 500 eft A Schmidt internetes távvezérelhetőségének kiépítése, I. fázis..... 8 000 eft Utazási költségek............................................. 1 000 eft Készletbeszerzés............................................... 250 eft Rezsi........................................................ 4 159 eft Összesen Harmadik év 45 753 eft Témavezető illetményei és járulékai........................... 15 050 eft Tudományos munkatárs illetményei és járulékai................. 3 794 eft A Schmidt internetes távvezérelhetőségének kiépítése, II. fázis.... 6 000 eft Az RCC internetes távvezérelhetőségének kiépítése, I. fázis....... 9 000 eft Új adatfeldolgozó számítógép beszerzése....................... 1 000 eft Utazási költségek............................................. 1 000 eft Készletbeszerzés............................................... 300 eft Rezsi........................................................ 3614 eft Összesen................................................... 39 758 eft 25