A gravitációs hullámok kimutatásával, a világegyetemnek a tejútrendszeren kívüli objektumaival foglalkozik az MTA és az ELTE közös asztrofizikai kutatócsoportja, amely a jelenleg tervezett legnagyobb nemzetközi égboltfelmérési projekthez, az LSST (Large Synoptic Survey Telescope) programhoz. Korábban műszert fejlesztettek a nemzetközi kutatócsoportnak, érzékeny mikrofonjaikat már tesztelik egy elhagyatott bányában. Algoritmusuk pedig segíthet Einstein egyik legegzotikusabb tézisének igazolásában.
A Magyar Tudományos Akadémia által 2009-ben indította a főleg külföldön dolgozó, magyar kutatókat hazacsábító Lendületprogramot, amelyet később kiterjesztettek egyetemekre is. Ma már ezzel a támogatással működik az MTA és az ELTE (Eötvös Gravity Research Group) debreceni Atommagkutató Intézetben, valamint a Szegedi Egyetemen dolgozó tudósokat is foglalkoztató közös asztrofizikai kutatócsoportja. A kutatócsoportot vezető Frei Zsolt szerint az asztrofizika leginkább nagy nemzetközi együttműködésben művelhető, hiszen kutatásainak tárgya a végtelen univerzum.
A kutatócsoport legfontosabb projektje a LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) programban való részvétel. A LIGO megépített az Egyesült Államokban egy úgynevezett lézeres gravitációshullámdetektor-hálózatot, amely figyeli a gravitációs hullámokat. Albert Einstein ugyan már 1916-ban megjósolta a gravitációs hullámokat, közvetlen bizonyítékot azonban mind a mai napig nem találtak rá a tudósok. Kimutatásuk igazolná az általános relativitáselméletet.
A csoport 2007-ben csatlakozott a LIGO Scientific Collaboration nevű tudományos összefogáshoz (LSC), amely a gravitációshullám-fizika területén dolgozó kutatók nemzetközi együttműködése. Az együttműködés a LIGO detektoraihoz kötődik, amelyek az USA-ban találhatók. A detektorok több kilométer méretű, csúcstechnológiás műszerek, amelyek 2015 után nagyenergiájú űrbéli folyamatok gravitációs hullámainak megfigyelésével visznek majd közelebb minket a gravitáció megértéséhez.
A magyarok két területre összpontosítanak: gravitációshullám-jelek keresésére és a LIGO detektorok zajának csökkentésére. A kutatócsoport kifejlesztett a LIGO-nak egy alacsony frekvenciájú, környezeti zajok kiszűrésére szolgáló műszert is, mikrofonhálózatot is. Ez Dél-Dakota egyik kutatóállomásán már tesztüzemben működik, további tízet pedig november közepén szerelnek be a LIGO két obszervatóriumában.
„A dél-dakotai Homestake bányában működik a Deep Underground Gravity Lab (DUGL). Ebbe az elhagyatott aranybányában lévő laboratóriumba 2 évvel ezelőtt szereltünk be 5 példányt az általunk kifejlesztett műszerből” – mondja Frei Zsolt.
A kutatók tavaly végezték el az univerzum legnagyobb energiájú robbanásainak számító gammakitörések jeleinek keresését a gravitációshullám-detektorok adataiban. A kereséshez olyan keresőprogramotot használtak, aminek legfontosabb részeit a magyar csoport fejlesztette ki.
A gravitációs hullámokat még nem sikerült felfedezni, de a kísérlet sikeres főpróbának számít a 2015 utáni adatfeldolgozáshoz, amikor a második generációs detektorok mintegy tízszer kisebb zajszint mellett várhatóan valódi jelek észlelnek majd.
Frei szerint 10-15 évente új nemzetközi asztrofizikai projekt indul, amelynek keretében az eget egyre nagyobb felbontásban lehet fényképezni, az így keletkező hatalmas adatbázisok feldolgozásához pedig speciális eszközökre van szükség. A magyar csoport csatlakozott az egyik ilyen projekthez, a Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) elnevezésű égtérképezéshez.
A Kutatási és Technológiai Innovációs Alaptól nyert 240 millió forintnak köszönhetően most pedig részt vehetnek a következő évtized legfontosabb csillagászati projektjében, az LSST-ben. Az Észak-Chilében, 2682 méter magasságban épülő obszervatórium 8,5 méter átmérőjű főtükre segítségével 20 milliárd égitestről szolgáltat majd információt. Amerikaiak tervezték és finanszírozzák az 1 milliárd dollár összköltségű projektet. Néhány naponta a teljes égboltot lefényképezik majd, és a különféle objektumokról – a Naprendszeren belüli égitestektől kezdve a legtávolabbi galaxisokig – felvételeket készítenek.
A magyar asztrofizikusok hozzájárulnak majd a távcső üzemeltetéséhez. Frei szerint azért csatlakozunk a projekthez már most, hogy legyen szavunk a tudományos megfigyelési stratégia kialakításában, és minél gyorsabban megtanuljuk alkalmazni a bonyolult szoftvereket.