Најдужи филм свих времена

“Да бисте видели све што је LSST снимио, требала би вам цела година без спавање“, изјавио је др Жељко Ивезић, научни директор LSST телескопа

Текст: Ивана Хорват

Најдужи филм у историји кинематографије снимљен је у Данској 2012. године, у трајању од 857 часова односно 35 дана. Међутим, један много дужи „филм“, о свемиру, тренутно је у фази планирања.

„Ми понекад кажемо у шали да ће ово бити најдужи филм свих времена, јер да бисте погледали тај филм и видели све што је LSST снимио у свемиру, при чему вртите 30 слика у секунди као што ради телевизија, требала би вам цела година без спавање“, изјавио је др Жељко Ивезић, професор астрономије на Универзитету у Вашингтону и научни директор новог, револуционарног LSST (Large Synoptic Survey Telescope) телескопа.

Жељко Ивезић, родом из суседне Хрватске, главни је научни „редитељ“ овог подухвата. Након завршених основних студија у Загребу, пре 25 година отишао је у Кентаки, САД, на постдипломске студије из астрономије. Током 7 година био је професор астрономије на Принстону, након чега почиње да ради на Универзитету у Вашингтону у Сијетлу.

Писање нове историје свемира

Иако је још увек у фази изградње, за LSST се често каже да ће својим револуционарним дизајном, широким видним пољем и специјалном камером писати нову историју свемира. Идеја и иницијални концепти овако крупних пројеката настају много пре првих корака који воде ка самој реализацији. „Пре 10 година смо одлучили шта желимо и поставили смо научне циљеве. У међувремену су се можда једино мењали технички детаљи, оптимизација система, али основна идеја и основни концепт је непромењен. Идеје је била да се сагради телескоп са камером која ће снимати небо брже него било који телескоп пре нас“, објашњава успешни научник.

Тајна овог телескопа није толико у величини примарног огледала, колико у специјалном оптичком дизајну који ће омогућити снимање великих површина неба. „Већина великих телескопа може видети само мали део површине неба, мањи од површине пуног месеца. Међутим, са LSST телескопом, уз помоћ специјалног оптичког дизајна, ми ћемо моћи да видимо много већу површину, око 50 пута већу од других телескопа“, додаје др Ивезић, наводећи да би други телескопи уместо 10 година, колико ће LSST иницијално радити, исти посао обављали 500 година. „У томе је велика разлика између LSST -ја и других телескопа“, он додаје.

На овом пројекту, улога др Ивезића је свакако централна. „У почетку мој посао је био да организујем остале астрономе у екипу која би одлучила о карактеристикама система, дакле зашто правимо огледало од 8 метара а не од 6, зашто камера има 3.2 гигапиксела, а не мање. Ове карактеристике зависе од тога какве слике желимо добити. Прво смо одлучили да желимо сликати цело небо, до одређног ниво осетљивости, која ће нам кроз снимке донети 40 милијарди објеката“, наводи др Ивезић.

Београд је посетио током јуна месеца, за време трајања велике LSST конференције која се одржавала у нашој земљи. Србија је једна од ретких земаља у Европи која се прикључила LSST пројекту од самог почетка, захваљујући залагању наших научника и дугогодишњој сарадњи која је претходила.

„Када сам био у средњој школи и на факултету постојао је у тадашњој Југославији покрет Наука у младима. Кроз њега сам упознао пуно људи из различитих делова Југославије које је интересовала астрономија, па и Дарка Јевремовића, координатора српског учешћа у LSST пројекту. Нас двојица се познајемо преко 30 година. Сасвим случајно смо се срели на једној конференцији, а недуго затим смо почели сарађивати. Написали смо неколико радова заједно, сарађујући на Sloan Digital Sky Survey (SDSS) пројекту. Након тога уследила је сарадња и на LSST  телескопу. Заправо, ова конференција у Београду је круна тог рада“, објашњава др Ивезић.

Са највећом постојећом камером у историји свемирске „кинематографије“, од чак 3.2 гигапиксела, LSST се нашао на самом врху листе приоритета америчке Националне научне фондације. Фокусираће се на пет научних области, највећих непознанница у домену астрономије и астрофозике, које су према речима др Ивезића, морале бити компромис између онога што би астрономи желели и доступних средстава.

Фото: LSST

 

Највеће непознанице универзума

„Прва је космологија. Ми знамо да се свемир убрзано шири, и сви смо били убеђени да се то ширење треба успорити, као камен кад баците увис, под утицајем гравитације. Пре 10 годи је било велико изненађење да се свемир заправо убрзано шири“, наводи др Ивезић. Тамна енергија је свакако један од кључних феномена које је неопходно проучити за разрешавање овог питања.

„Друго веома интересантно научно подручје, можда више значајно у практичном смислу, су астероиди убице. У време пре 15 година, када смо дизајнирали системе, доста се говорило о Насином мандату који је добила од америчког Конгреса, а то је да се мора направити каталог сви потенцијално опасних астероида”, он додаје.

„Друге теме, као што је проучавање наше Галаксије, додали смо како бисмо обезбедили што већу подршку научне јавности, а тиме осигурали и веће финансирање. Такође, циљ нам је био да проучимо наш Сунчев систем, како је настао и да упоредимо са другим планетарним системима откривеним у задњих 10 година“, наводи др Ивезић.

Велика је одговорност постављати научне циљеве телескопа у тренутку када већина технологија, неопходних за његово функционисање,  још увек не постоје. „Ово је заиста важно питање. Неопходно је постићи баланс између нових и доступних технологија. Ако цеокупан систем базирате на таквим технологијама, то значи да нисте посебно занимљив научни пројекат, јер користите нешто што је неко други већ смислио. С друге стране, ако сте преоптимистични, и желите да одете даље него што је могуће, често такви пројекти не успеју, јер су се суочили са одређеним ризиком који нису предвидели“, наглашава др Ивезић.

Након што је дизајнирање система успешно приведено крају, било је веома важно водити рачуна да делови одговарају предложеним карактеристикама целог система. „На овако великим системима ради много људи и свако има свој мали део за који је задужен и често људи који су експерти у својој области не разумеју шта се догађа у другим деловима комплексног система. Лако се може десити да иако направе нешто што је најбоље у њиховом домену, цео систем не ради најбоље кад се сви ти делови споје“, објашњава Ивезић.

Током 5 година вршена је оптимизација такозваних CCD чипова: „Уређаји које користите да бисте направили слику телефоном, имају исту технологију коју ћемо користит у нашој камери. Светлост улази у чип и претвара се у струју електрона, која се потом мери. То је дакле иста технологија, осим што наши сензори морају бити много осетљивији и стабилнији од оних који се користе у комерцијалне сврхе. Ми смо знали да морамо направити много бољи сензор, али колико тачно бољи – то је много тешко одлучити”.

LSST пројекат научној а и широј заједници, донеће ново небо, у колору. „Биће два нова аспекта –  дигитална слика у боји, али не целог неба како се то често говори, већ пола неба које се види са те тачке на Земљи. Други аспект је временска компоненета – то неће заправо бити једна слика – него пуно слика које ћемо спојити у филм неба. Свако ново посматрање можемо изанализирати помоћу компјутера, а програм питати шта је то што се види на овој слици а што је различито у поређењу са претходном сликом истог дела неба. Понекад ће бити неки нови објекти, као што су астероиди који су се померили у тај део неба. Неки астероиди ће нестати. Понекад ћемо видети звезде које су експлодирале и постале супернове”, објашњавајући нове аспекте рада телескопа, др Ивезић наводи да ће LSST снимати 1000 слика резолуције од 3.2 гигапиксела по ноћи, односно око 50 милиона слика за 10 година.

Сарадња џинова

Према његовим речима, највеће препреке данас у пољу астрономије су, са практичне стране, инструменти. Сваки нови инструмент је велика инвестиција, међутим, како би превазишли ове препреке или макар на најбољи начин искористили своје потенцијале, највећи светски пројекти попут LSST -ја, LIGO експеримента и џиновског E-ELT  телескопа, удружују снаге.

„LSST улога у LIGO експерименту може бити да одреди из ког тачно дела неба је дошао гравитациони сигнал. Научници LIGO пројекта знају да сигнал потиче са дела неба површине као 1000 пуних Месеца. Постоје стотине милиона објеката у том подручју. Са објеката који шаљу гравитациони сигнал, истовремено се као јављају и фотони. Са телескопима у оптичком домену би се могло научити много тога о тим објектима, само ако би знали где тачно да усмеримо телескоп. Једино је LSST довољно добар и може све детаљно снимити“, наводи др Ивезић, наглашавајући да би те слике било могуће упоредити са претходним сликама истог дела неба и рећи да ли је у том подручју било нових објеката који би имали везе са LIGO детекцијом.

„E-ELT би могао доћи као трећи корак у овом процесу. LIGO каже има нешто знимљиво у том делу неба, након чега LSST испрегледа и каже нашли смо нови објекат који раније није постојао. Даље, објекат би требало прецизно осмотрити, односно укључити и спектраскопске анализе, односно спектрогаф који LSST неће имати. А будући да ће то поред свега вероватно бити и јако таман објекат, E-ELT са пречником огледала од 40 метара биће идеалан да направи спекатр објекта и омогући научницима да утврде да ли је тај објекат заиста био извор гравитационог таласа“, наводи др Ивезић.

Др Ивезић био је ангажован и на једном другом, поменутом SDSS пројекту, који му је донео трофеј у виду великог свемирског камена. “Камера у оквиру SDSS пројекта је била специјална и правила је 5 узастопних слика у оквиру 3 минута. Када би се ове слике преклопиле, звезде би наравно остале на истом месту, а астероиди би се мало померили унутар тих 5 слика и изгледали би као 5 тачкица поређаних једна до друге. Било је релативно једноставно научити компјутер да их препозна, и успели смо за свега неколико година открити 100 000 астероида. У то време то је било заиста пуно, јер су сви остали у историји астроиномије до тада открили толико”, наводи др Ивезић.

“За све те нове астероиде SDSS је могао као пројекат тражити да им се доделе имена. Направили смо листу од 200-300 колега који су учествовали на пројекту и по којима смо одлучили назвати астероиде. На листи се нашло и моје име”, он наводи и објашњава како је астероид (202930) Ivezic, из главног астероидног појаса, негде између путања Марса и Јупитера, добио по њему име. 

 

from ЕЛЕМЕНТАРИЈУМ http://ift.tt/29hkh1W
via IFTTT