Da li Evropa ulazi u zlatno doba astronomije?

12/01/2022 18:45

Povezane objave

Revolucionarna otkrića o gravitacionim talasima, crnim rupama, kosmičkim zracima, neutrinima i drugim stvarima vezanim za astronomiju, mogla bi se dešavati mnogo češće zbog udruživanja dve velike zajednice astronoma u okviru novog projekta.

Ranije je Evropa imala dve velike kolaborativne mreže za zemaljsku astronomiju, koje su radile poslednjih nekoliko decenija, poznate kao OPTICON i RadioNet. One su bile fokusirane na posmatranje astronomskih fenomena u odvojenim opsezima talasnih dužina elektromagnetnog spektra, prva na optičkim talasnim dužinama u delu spektra koji uključuje vidljivu svetlost, a druga na dužim, radio talasnim dužinama. Sada se ova dva domena astronomije ujedinjuju u projekat pod nazivom OPTICON RadioNet Pilot (ORP), a radi se o konzorcijumu astronoma iz 37 institucija iz 15 evropskih zemalja, plus Australija i Južna Afrika.

Nazivajući sebe „najvećom evropskom astronomskom mrežom“, ova inicijativa je pokrenuta u svetlu sve veće potrebe da astronomi poseduju niz veština u različitim domenima, kao i da koriste komplementarne tehnike za razumevanje različitih fenomena. Takođe, u čitavu stvar je uključeno oko 20 teleskopa i teleskopskih nizova, koji su u vlasništvu konzorcijuma, s ciljem usaglašavanja metoda i alata između dva domena i otvaranja fizičkog i virtuelnog pristupa objektima.

„Postoje neki ljudi koji su stručnjaci u oba domena ali dolaze iz različitih zajednica“, rekao je dr Žan-Gabrijel Kubi iz Francuskog nacionalnog centra za naučna istraživanja (CRNS) i Univerziteta Eks-Marselj, koji je koordinator ORP projekta. „Ja sam obučen za optičkog astronoma, dok su drugi ljudi obučeni za radio astronome. Sada, takođe moramo da obučimo astronome koji se bave neutralnim talasnim dužinama.“

Kubi objašnjava da što više možete da posmatrate fenomene n različitim talasnim dužinama, to možete da izgradite više slika. „Astronomija s više talasnih dužina se odnosi na posmatranje u celokupnom spektralnom domenu, da bismo imali što više informacija“, rekao je on. „Svetlost koju primamo u optičkim i radio talasnim dužinama dolazi iz različitih fizičkih procesa, pa što više posmatramo u smislu pokrivenosti talasne dužine, to više učimo o fizičkim procesima.“

Dr Kubi je takođe rekao da je cilj da se olakša i ubrza proces dobijanja vremena za teleskop za različite projekte, što zna dugo da traje. To bi olakšalo posao ljudima koji rade na ambicioznijim projektima, koji su prethodno zahtevali ogromne napore menadžmenta.

Teleskopski objekti uključuju LOFAR, transevropsku mrežu niskofrekventnih radio teleskopa sa sedištem u Holandiji, kao i EVN mrežu radio teleskopa, lociranih uglavnom u Evropi i Aziji, s dodatnim antenama u Južnoj Africi i Portoriku.

Doba višestrukih glasnika

Dr Kubi je elaborirao da raste potreba za negovanjem harmonizacije između različitih domena u sadašnjem dobu takozvane astronomije s više glasnika. To uključuje posmatranje različitih čestica „glasnika“, kao što su gravitacioni talasi, neutrini i kosmički zraci, koji mogu otkriti različite informacije o istim izvorima, potencijalno pružajući uvid bez presedana u univerzum i njegovo poreklo.

Harmonizacija je takođe ključna za astronomiju u domenu vremena, jer istražuje kako se astronomski događaji menjaju s proticanjem vremena. Događaji koji se sada istražuju često su prolazni, a mnogi, poput brzih radio rafala, traju tek nekoliko milisekundi. Registrovanje višestrukih aspekata stoga zahteva brzo raspoređivanje teleskopa i objekata, što opet može biti unapređeno saradnjom.

„Astronomija u vremenskom smislu će eksplodirati u godinama pred nama“, rekao je dr Kubi. „Ovo je zaista zlatno doba astronomije.“

Profesor Geri Gilmor, kosmolog s Univerziteta u Kembridžu, inače uključen u ORP kao naučni koordinator za OPTICON, dalje je elaborirao: „To je vrsta nauke kojom se sada bavimo, gde otkrivamo nešto što je obično veoma promenljivo i vrlo često prolazno. Sve se brzo završi, tako da više nemate priliku. U tom slučaju ono što želite je da budete u mogućnosti da unesete čitav niz potencijalnih sposobnosti u posmatranje tog određenog mesta na nebu.“

Ranije, dodao je profesor Gilmor, detektovanje prolaznog događaja oslanjalo se na ogromnu količinu sreće u smislu traženja na pravom mestu u pravo vreme. Međutim, ORP pruža šansu da se „srećne okolnosti planiraju“, kroz ciljane napore različitih istraživača.

„Čim je tehnologija postala dostupna za početak potrage za sve kraćim vremenskim događajima, otkrili smo da je univerzum prepun fenomena, kao i da se najekstremnije stvari dešavaju najbrže.“

Gravitacioni talasi

Veliki deo astronomije s više „glasnika“ i vremenskog domena je u povoju, ali se ubrzano razvija s napretkom tehnologija i novim primenama najsavremenijih opservatorija širom sveta. Jedna od oblasti u nastajanju, za koju se ORP nada da će biti podstaknuta saradnjom je oblast gravitacionih talasa, koji su prvi put otkriveni 2015. godine. Radi se o talasima u prostor-vremenu, formiranim od strane nekih od najkataklizmičnijih događaja u svemiru, kao što je sudaranje crnih rupa.

Prošlog novembra, međunarodni tim astronoma je najavio otkrivanje rekordnog broja gravitacionih talasa, dodajući 35 novih posmatranja tokom otprilike šest meseci, da bi ukupan broj (do sada) bio 90. Oni veruju da će dotična otkrića pomoći u daljem razumevanju evolucije univerzuma i rasvetljavanju fenomena kao što su život i smrt zvezda.

S povezanom studijom, koja navodi više od 1.600 autora iz svih krajeva sveta i koristi oko 100 zemaljskih i svemirskih instrumenata, uključujući vidljive, infracrvene i radio teleskope, opservatorije neutrina i gama zraka i rendgenske instrumente, ovo odražava izuzetno obimnu saradnju koja se odvija u okviru moderne astronomije.

Jedan od autora, dr Sarp Ekej, teorijski fizičar iz Univerzitetskog koledža u Dablinu, koji nije uključen u ORP, rekao je da inicijativa izgleda obećavajuće kada je o ubrzavanju otkrića reč.

„Ova vrsta saradnje velikih razmera biće izuzetno korisna za astronomiju gravitacionih talasa, a još više za takozvanu astronomiju s više ’glasnika’“, rekao je on. „S više teleskopa koji se pridružuju globalnoj mreži, naknadna posmatranja mogu biti brža u budućnosti, s akumuliranjem znanja.“

Profesor Gilmor je u međuvremenu rekao da, iako je glavni fokus ORP-a na inspirisanju saradnje, ne samo na sprovođenju specifičnih istraživanja, testiranje vezano za projekat kombinuje potragu za crnim rupama u optičkim i radio talasnim dužinama, kako bi se saznalo više o njihovoj prirodi, koliko su ti objekti česti i da li su teorije o njima tačne. S obzirom da se smatra da sam Mlečni put sadrži milione crnih rupa, koje se često formiraju smrću masivnih zvezda, mnogo toga još ima da se sazna.

„Postoji nekoliko njih koje su primećene u veoma posebnim okolnostima“, rekao je profesor Gilmor. „Dakle, videli smo vrh ledenog brega, ali predviđamo da ih je ogroman broj.“

Dugoročni pogled

Iako je ORP praktično tek počeo da funkcioniše, pokrenut marta prošle godine, dok tačan način na koji će se razvijati tek treba da se vidi, dr Kubi i njegov tim se nadaju da će ovaj pilot kasnije moći da pređe u održiv dugoročan projekat, bez obzira što je trenutni predviđeni rok do početka 2025. Cilj je takođe da se omogući otvoren pristup naučnicima širom sveta, tako što će im se omogućiti uključivanje, posebno onima iz manje zastupljenih zemalja.

Profesor Gilmor je u međuvremenu rekao da se naučne zajednice sve više međusobno približavaju poslednjih godina, dok su projekti poput OPTICONA i RadioNeta već uspostavili jake mreže saradnje u svim pojedinačnim domenima tokom mnogo godina. „Zajednica se konstantno menja u poslednjih nekoliko decenija“, rekao je on. „Ljudi su formirali timove i koristili niz objekata za datu naučnu temu. Astronomija koja koristi više talasnih dužina je realan način koji zapravo koristimo ovih dana. Sada bi trebalo da bude moguće da grupa mladih, entuzijastičnih naučnika sama odabere svog vođu.“

Profesor Anton Cenzus, naučni koordinator za RadioNet u okviru ORP projekta, veruje da je ova inicijativa ključni korak u unapređenju oblasti astronomije koja će omogućiti mnogo bogatiju sliku univerzuma. „Upotreba više frekvencija nam omogućava da bolje razumemo tajne svemira“, rekao je on. „ORP će omogućiti brzu reakciju na neočekivane i prolazne astronomske pojave na nebu, kao što su eksplozije gama zraka. Cilj nam je da dobijemo punu sliku koja osvetljava sve aspekte kosmičkih fenomena.“

Dr Cenzus je dodao da je spajanje radio i optičkih zajednica radi harmonizacije astronomije „ključni korak da ona bude privlačna za korisnike iz svih astronomskih zajednica“, kao i da pomaže da se ova oblast nauke otvori i za nespecijalizovane korisnike. „Pristup s više ’glasnika’ će produbiti naše razumevanje astronomskih fenomena, a istovremeno će stvoriti nova pitanja i pristupe“, dodao je on.