Moćni teleskop - projekt desetljeća: Hrvatski astrofizičari u kolosalnom pothvatu / Novi list
Grad: Rijeka (DHMZ)
Danas: 26° 1
Sutra: 28° 32° 1
20. kolovoza 2018.
Astrofizika

Moćni teleskop - projekt desetljeća: Hrvatski astrofizičari u kolosalnom pothvatu

S obzirom da smo kolega Jurić i ja Hrvati bilo je prirodno da uključimo u projekt i hrvatske znanstvenike – Željko Ivezić / Snimio D. LOVROVIĆ
S obzirom da smo kolega Jurić i ja Hrvati bilo je prirodno da uključimo u projekt i hrvatske znanstvenike – Željko Ivezić / Snimio D. LOVROVIĆ
Autor:
Objavljeno: 5. srpanj 2016. u 16:50 2016-07-05T16:50:08+02:00

Veličina vidnog polja u klasičnih velikih teleskopa je tolika da u njega ne stane cijeli puni mjesec, dok je kod LSST-a vidno polje sedam puta veće od punog mjeseca. Zbog te činjenice, kao i zbog velikog promjera zrcala ovaj će teleskop moći sto puta brže snimiti cijelo nebo nego sljedeći najbolji teleskop

Moćni teleskopi današnjice pružaju nam sve jasniji pogled u dubinu vidljivog svemira, uz sve veću razlučivost i sve bolje metode snimanja, no usprkos tome ogroman dio promjenjivih svemirskih pojava ostaje skriven zbog sasvim banalnog razloga – u trenu kad se zbivaju niti jedan teleskop nije okrenut prema njima. Upravo s tim empirijskim problemom na pameti tim znanstvenika financiran ponajprije od američke Nacionalne zaklade za znanost u zabačenom dijelu Čilea gradi kolosalni teleskop pod nazivom Large Synoptic Survey Telescope (veliki teleskop za sinoptičko istraživanje), poseban zbog svojeg velikog vidnog polja koje će omogućiti puno širi uvid u dinamiku nebeskih zbivanja, ali nama poseban i zbog važne uloge hrvatskih znanstvenika.

Europski div tražit će izvansolarne planete

LSST se uvelike razlikuje od ostalih velikih teleskopa po dizajnu zrcala i širini vidnog polja koja zahtijeva upotrebu tri ogledala, dok većina ostalih koristi samo dva. Četiri najveća među velikim teleskopima, među kojima je rekorder Gran Telescopio Canarias (GTC) smješten na otoku La Palma u Kanarskom otočju, imaju promjere od deset metara i više pa za gotovo dva metra nadilaze promjer LSST-a. Ipak imaju osjetno manja vidna polja što ih čini znatno lošijima za realizaciju znanstvenih misija koje su zadane LSST-u. No zato valja istaknuti teleskop koji će svojim posebnostima svakako stajati uz bok LSST-u, premda mu je znanstvena misija znatno drugačija te u tome pogledu neće biti konkurencije među njima. European Extremely Large Telescope (E-ELT) koji će se kao i LSST nalaziti na astronomski vrlo pogodnom sjeveru Čilea svojim će nevjerojatnim promjerom od čak 39.3 metra znatno nadilaziti bilo koji od danas postojećih teleskopa. Dizajniran da prikuplja čak 13 puta više svjetlosti od bilo kojeg danas postojećeg teleskopa, biti će u stanju i korigirati atmosferska iskrivljenja slike pa će oštrinom čak 16 puta nadilaziti i svemirski teleskop Hubble. Za razliku od LSST-a glavni će mu zadatak biti traganje za planetima izvan solarnog sustava, a osim njihove detekcije znanstvenici se nadaju da će biti u stanju i snimiti ih dovoljno dobro da dobiju ideju o sastavu njihove atmosfere. Među misijama mu je i istraživanje ranih procesa formiranja planeta i galaksija, zatim proučavanje ranih galaksija te njihove evolucije u vremenu. Da bismo predočili kako će to raditi treba razumjeti da je pogled u daleki svemir zapravo pogled u prošlost pa kad promatramo najdalje vidljive objekte zapravo promatramo njihovo stanje prije više milijardi godina koliko je trebalo svjetlosti da doputuje do nas. No u jednom od svojih ciljeva E-ELT se donekle dotiče i zadataka LSST-a, pa će ga tako astrofizičari pokušati iskoristiti i za mjerenje brzine ekspanzije svemira, te bi zajedno s mjerenjima američkog teleskopa trebao pridonijeti boljem razumijevanju temeljnih zakona fizike i eventualnom preformuliranju osnovnih teorija. Kao i LSST, E-ELT započet je 2014., a ako sve prođe prema planu trebao bi proraditi tri godine nakon njega – 2024.

Jedan od vodećih ljudi na projektu LSST tako je hrvatskiastrofizičar Željko Ivezić koji kao znanstveni direktor predvodi znanstveni tim, dok još jedan hrvatski znanstvenik, Mario Jurić rukovodi timom programera i drugih informatičkih stručnjaka koji rade na razvoju softverskih rješenja za upravljanje divovskim uređajem.

– Posebnosti ovog teleskopa bit će veličina vidnog polja kao faktora koji nam određuje koliki komad neba možemo u datom trenu vidjeti. Usporedbe radi – veličina vidnog polja u klasičnih velikih teleskopa je tolika da u njega ne stane cijeli puni mjesec, dok je kod LSST-a vidno polje sedam puta veće od punog mjeseca. Zbog te činjenice, kao i zbog velikog promjera zrcala ovaj će teleskop moći sto puta brže snimiti cijelo nebo nego sljedeći najbolji teleskop, ističe Ivezić koji kao jedan od najcitiranijih hrvatskih znanstvenika predaje astrofiziku na Sveučilištu Washington u Seattleu.

Vrh prioriteta

O važnosti i opsegu projekta LSST, čija je gradnja započela prije dvije godine, a koji bi u funkciju trebao stupiti 2021., svjedoči činjenica da ga je već spomenuta Nacionalna zaklada za znanost stavila na vrh svojih financijskih prioriteta, pa je to najveći projekt koji je ta ustanova ikada financirala i računa da će ga do realizacije financirati s oko milijardu dolara, dok bi još nekoliko stotina milijuna trebao primiti i od Ministarstva energetike. U desetogodišnjem Izvješću o istraživanjima iz astronomije i astrofizike za 2010. upravo je LSST proglašen najvažnijim projektom desetljeća.

LSST testira Einsteinovu teoriju relativnosti

Među najbitnijim i najzanimljivijim zadacima LSST-a je testiranje Einsteinove teorije relativnosti – naime promatranjem dinamičkih odnosa među objektima u svemiru, te promatranjem kratkotrajnih fenomena poput supernova znanstvenici se nadaju doći do važnih spoznaja o prirodi kretanja svemira kojima bi ultimativno testirali Einsteinovu teoriju.

– Radi se o problematici koja je aktualizirana prije desetak godina kad su neki od elemenata teorije relativnosti dovedeni u pitanje. Prema teoriji relativnosti svemir bi se u svom širenju trebao ponašati kao kamen bačen u zrak. Naime, zbog djelovanja gravitacije kamen će usporavati i s vremenom se početi gibati u suprotnom pravcu te pasti natrag na zemlju. Očekivalo se da bi se pod utjecajem gravitacije svojih objekata svemir trebao ponašati na identičan način te da sve više usporava u širenju do trena kad će gravitacijska sila prevladati inicijalnu kinetičku silu velikog praska te da će tada započeti gibanje u suprotnom pravcu. No, na naše iznenađenje utvrđeno je da se se širenje svemira ubrzava, a ne usporava. To možemo objasniti samo na dva načina – ili postojanjem nekog još uvijek nepoznatog čimbenika odnosno »tamne energije«, o kojoj ne znamo ništa. Ili pak time da pogrešno interpretiramo geometriju svemira zato što je teorija relativnosti pogrešna, objašnjava Ivezić.

Promatranjem objekata i pojava poput izuzetno važnih supernova fizičari žele utvrditi udaljenosti, a onda i odnose među galaksijama te tako istražiti širenje svemira kao funkciju vremena. Opservacije s teleskopa LSST mogle bi se tako pokazati izuzetno bitnima u jednoj od najvažnijih misija fizike 21. stoljeća – usklađivanju odnosa između teorije opće relativnosti i kvantne teorije, bilo kroz odbacivanje prve ili kroz otkrivanje teorijskih karika koje bi povezale te dvije ključne teorije.

Teleskop ima nekoliko znanstvenih misija; utvrđivanjem dinamičkih odnosa bolje razumjeti prirodu gravitacijskog međudjelovanja među svemirskim objektima, zatim popisati male objekte poput asteroida, detektirati prolazne pojave kao što su supernove te naposljetku kvalitetno mapirati vidljivi svemir, no ponajprije našu galaksiju. Zbog svojih posebnosti teleskop će uvelike pomoći u onome što je kako ističe Ivezić jedan od najtežih zadataka u astronomiji – utvrđivanju udaljenosti između različitih objekata.

Što se tiče ustrojstva cijelog projekta – započeo je kao suradnja četiri pokretačke organizacije od čega dva sveučilišta – onog Washington u Seattleu i Tucson u Arizoni, zatim privatne organizacije Research Corporation for Science Advancement te Udruženja sveučilišta za astronomska istraživanja, no s vremenom je tim narastao na brojku od čak četrdeset organizacija. Trebalo je desetak godina da pokretači prikupe sredstva i uvjere ustanove diljem svijeta da im se pridruže, te je bilo nužno za tu potrebu osnovati i neovisnu organizaciju koja bi mogla dobiti sredstva od američke vlade. Na izgradnji sustava radi oko 250 ljudi, a već u ovoj ranoj fazi okuplja i oko tisuću znanstvenika čiji će se budući rad naslanjati na rezultate LSST snimanja.

Britanci, Kinezi, Srbi...

– Pristupilo nam je sto ljudi iz Velike Britanije, 50-ak iz Kine, isto toliko iz Francuske, pokušavamo pridobiti i Njemačke znanstvenika. Imamo manjih grupa – recimo Srbi koji sudjeluju od početka, pa smo nedavno i predstavili projekt i na konferenciji u Beogradu, nakon Londona drugom takvom događaju u Europi. Također s obzirom da smo kolega Jurić i ja Hrvati bilo je prirodno da uključimo u projekt i hrvatske znanstvenike, kaže Ivezić.

Sudjeluju i Riječani

Ekipa hrvatskih znanstvenika uključuje stručnjake sa zagrebačkog Instituta Ruđer Bošković, Prirodoslovno matematičkih fakulteta sveučilišta u Zagrebu i Rijeci, zagrebačkog Opservatorija Hvar te Instituta sinergije znanosti i društva iz Čakovca. Koordinator hrvatskog tima je Vibor Jelić s Instituta Ruđer Bošković.

Dinamika realizacije projekta LSST odvija se prema planu te je zasad otprilike na pola puta proces izgradnje zgrade koja će udomiti ogromni teleskop, a o delikatnosti posla svjedoči buduća dinamika radova – pa će tako po završetku »grubih radova« prvo nekoliko godina biti ispitivana i podešavana optika teleskopa s moćnom, ali ipak znatno slabijom kamerom od one predviđene za punu funkcionalnost. Kad potom bude instalirana finalna kamera godinu će dana trajati i njezino podešavanje prije nego teleskop već spomenute 2021. bude u potpunosti pušten u pogon.

Snimke – dostupne na Googleu

Za zainteresiranu laičku javnost bit će pak zanimljivo da će dio snimljenog materijala, u impresivnoj količini od oko 30 terabajta po večeri, biti javno dostupan preko Googleovih stranica.

Do kraja ove godine i američka će svemirska agencija NASA odlučiti o tome hoće li se uključiti u projekt; zasad postoji jedan jak razlog za i jedan jak razlog protiv njenog sudjelovanja. S jedne strane LSST je upravo idealan za ostvarivanje misije koju je američki kongres prije 11 godina zadao NASA-i – popisivanje barem 90 posto svih opasnih asteroida većih od 140 metara i time rizičnih za izazivanje megatsunamija i drugih katastrofičnih događaja. S druge je pak NASA poznata po podršci teleskopima smještenim u svemiru i manjku podrške za one stacionirane na Zemlji.

Novi list pratite putem aplikacija za Android, iPhone/iPad ili Windows Phone.

HNK Rijeka