A csillagokban lejátszódó, a kémiai elemek létrehozásában szerepet játszó magfizikai folyamatok tanulmányozására 35 évvel ezelőtt megalakult LUNA együttműködés keretében tanácskoztak a nukleáris asztrofizika szakemberei a debreceni HUN-REN Atommagkutató Intézetben (ATOMKI) 2026. január végén.

A világot alkotó kémiai elemek kialakulásának titka régóta foglalkoztatja a gondolkodó embert. A tudományágak közül a nukleáris asztrofizika igyekszik az ezzel kapcsolatos kérdéseket megválaszolni: hogyan épül fel a teljes periódusos rendszer a legegyszerűbb kémiai elemből, a hidrogénből kiindulva a vasig a csillagok belsejében, a vason túl pedig főként a szupernóvarobbanásokban. A válaszhoz a kulcsot a nukleáris, azaz magfizikai folyamatok részletes tanulmányozása adja.

Ezen folyamatok feltérképezéséhez és megértéséhez a kutatók kisebb vagy nagyobb mérőberendezéseket használnak; a magfizikai folyamatok létrehozásához részecskegyorsítókat, az észlelésükhöz detektorokat. Mivel a földi eredetű és a kozmikus háttérsugárzás zavarhatja ezeket a méréseket, igyekeznek a laboratóriumban a lehető legjobban kiküszöbölni a zavaró háttérsugárzást. Ennek egyik módja, hogy leköltöznek mélyen a föld felszíne alá.

A LUNA mérőhely (Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics – Földalatti Nukleáris Asztrofizikai Laboratórium) a Gran Sasso (jelentése: nagy kő) hegység mélyén található, amely az Olaszországot átszelő Appenninek hegyvonulat része. A LUNA együttműködésben összesen 14 intézet vesz részt Olaszország, Németország, az Egyesült Királyság és Magyarország területéről. Magyar részről a debreceni HUN-REN Atommagkutató Intézet (ATOMKI) és a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézete tagja a kollaborációnak.

A földalatti laboratórium két részecskegyorsítóval rendelkezik. Az ezekhez tartozó 400 kV (kilovolt vagy ezer volt) és 3,5 MV (megavolt vagy millió volt) gyorsítófeszültség kevésnek tűnik, azonban az így elérhető részecskeenergiákkal lehetővé válik a Naphoz hasonló csillagok, a vörösóriás csillagok és a nóvák belsejében zajló magfizikai folyamatok megismerése. A nukleáris asztrofizika az Univerzum fejlődésének az ősrobbanás utáni második másodperctől kezdődő, ma is zajló szakaszát vizsgálja, amikor az anyagsűrűség és a hőmérséklet már messze nem olyan nagy, mint közvetlenül az ősrobbanás után.

2026 januárjának végén a debreceni HUN-REN Atommagkutató Intézet (ATOMKI) adott helyet a LUNA együttműködés soron következő háromnapos tanácskozásának. Az előadások egy részét megnyitották a nem tagok előtt azzal, hogy egy minikonferenciát szerveztek az esemény köré. A nukleáris asztrofizikus előadók mellett szerepeltek az ATOMKI magfizikával és sugárkémiával foglalkozó kutatói is, akik bemutatták legújabb eredményeiket az X17 részecske, valamint a Világűrben kozmikus sugárzás hatására keletkező szerves molekulák terén. A kollaboráció zárt üléseken tárgyalta meg a LUNA következő feladatait, a felvetődött problémákat és a lehetséges megoldásokat.

A LUNA 35 éves fennállásának alkalmából a laboratórium ötletének kipattanásakor jelenlévő és létrejöttén is fáradozó Piero Corvisiero tartott áttekintő történeti előadást. Az ATOMKI 25 évvel ezelőtt csatlakozott az együttműködéshez; az intézetet Somorjai Endre képviselte a korai időszakban, akitől mára már átvették a feladatokat a fiatalabb nemzedék tagjai. A kollaboráció fennmaradásáról, az utánpótlás kineveléséről a résztvevő kutatóintézetek folyamatosan gondoskodnak, így a generációváltás a későbbiekben sem okozhat gondot.

• A LUNA weblapja: https://luna.lngs.infn.it
• LUNA winter meeting 2026, Debrecen

Kattintson a képekre a megtekintéshez.

1. Kép: A LUNA együttműködés logója. A luna latin és olasz nyelven holdat jelent. A logón megjelenik a mérőhelyet magában foglaló hegység sematikus képe.
2. Kép: A LUNA földalatti laboratórium 3,5 MV-os gyorsítója a Gran Sasso mélyén.