Željko Ivezić / arhiva NL
Ivezić je bio u užem znanstvenom timu SDSS projekta koji je najpreciznije izmjerio ekspanziju svemira i otkrio mnogobrojne tajne naše galaksije, a trenutno kao znanstveni direktor koordinira finalizaciju projekta koji bi mogao riješiti najveće zagonetke astrofizike
Jedan od najvećih i najvažnijih astronomskih projekata u povijesti – Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – koji je rezultirao najvećom trodimenzionalnom mapom svemira ikad napravljenom proslavio je prošlog četvrtka 20 godina postojanja. Baziran na malom, ali moćnom optičkom teleskopu dijametra 2.5 metara, smještenom u zvjezdarnici Apache Point u Novom Meksiku, SDSS projekt je tijekom protekla dva desetljeća »mapirao« jednu trećinu našeg noćnog neba, izmjerivši stotine milijuna zvijezda u Mliječnoj stazi i udaljenosti do više od četiri milijuna galaksija.
Ova iznimno detaljna mapa svemira odigrala je ključnu ulogu u razvoju astronomije i naših saznanja o zvijezdama, galaksijama, crnim rupama i prirodi tamne tvari i tamne energije. SDSS je najpreciznije dosad izmjerio ekspanziju svemira i otkrio mnogobrojne tajne naše galaksije. Enormna količina prikupljenih podataka, besplatno dostupna svima, odgojila je generacije astronoma i rezultirala s više od 8000 objavljenih znanstvenih radova na kojim je radilo blizu 10 tisuća znanstvenika.
Među onima koji su otkrivanja tajni svemira u sklopu SDSS-a doživljavali iz prve ruke bio je godinama i poznati hrvatski astrofizičar, Zagrepčanin Željko Ivezić, jedan od naših najuglednijih i najcitiranijih znanstvenika u svijetu koji je u radu ovog velikog projekta sudjelovao od samih početaka. Ivezić je u Zagrebu diplomirao strojarstvo, a potom i fiziku, a u rad SDSS-a se uključio još 1997. godine – dakle još prije prvih mjerenja – kao post-doktorand i član softverske grupe na američkom Sveučilištu Princeton.
Za SDSS je napisao dio softvera za obradu fotografija koji na fotografijama automatski pronalazi, odnosno »razaznaje« objekte poput zvijezda, galaksija, kvazara ili asteroida i potom mjeri položaj na nebu, sjaj, boju i ostale parametre koji se koriste u analizama. Više godina kasnije je dizajnirao i napisao softver za automatsku kontrolu kvalitete tih mjerenja.
Kao jedan od članova Međunarodnog savjeta Sveučilišta u Rijeci, Ivezić je već istaknuo za naš list da riječko Sveučilište smatra svijetlim primjerom izgradnje otvorene i znanstveno relevantne visokoškolske institucije u Hrvatskoj, posebno pohvalivši napredak Odjela za fiziku. No ukupno gledano, renomirani astrofizičar koji nekoliko puta godišnje dolazi u Hrvatsku, i povremeno surađuje s hrvatskim kolegama, o uvjetima u kojima funkcionira hrvatska znanost baš i nema predobro mišljenje.
– Mislim da je tragično koliko malo država odvaja za znanost i čudno je koliko ljudi dobro rade uz tako mala ulaganja. Ima tu i nekih stvari koje se ne mogu promijeniti preko noći – postoje neriješeni sustavni problemi poput dozvoljavanja nepotizma ili pak prodavanja ispita u visokom obrazovanju. Na sveučilištima u SAD-u se, primjerice, tako nešto smatra nevjerojatnim – tamo studenti kupuju znanje, a ne diplome. Zato jer ovdje sam papir nije toliko važan, važnije je što čovjek može i zna, zaključit će Ivezić.
Rekordna udaljenost
Kao član najužeg tima Ivezić je prvih godina, kaže, sudjelovao u praktički svim najvažnijim otkrićima ovog revolucionarnog projekta. Jedno od njih bilo je, primjerice, otkriće kvazara koji je tada bio najudaljeniji otkriveni objekt u svemiru. Kvazare je inače teško pronaći jer izgledaju kao jako male točkice i puno se različitih efekata na fotografijama može doimati kao ovo nebesko tijelo. Da bi se zaključilo da je nešto kvazar i koliko je udaljen, tumači Ivezić, potrebno je bilo potvrdu potražiti s najsnažnijim, no ujedno i najskupljim teleskopima.
– Otišli smo na tada najveći teleskop na svijetu i jasno se vidjelo da je to dosad rekordno udaljeno nebesko tijelo. Nazvali smo i probudili u 3 ujutro Jim Gunna, profesora na Princetonu – astronoma najzaslužnijeg za ideju i postojanje SDSSa – jer je prijašnji, dvadeset godina stari rekord bio njegov. Bez obzira na kasni sat, on je bio više nego sretan što smo odmah podijelili uzbuđenje otkrića s njim, priča nam Ivezić.
Rado se sjeća i otkrića druge po veličini galaksije na nebu.
– Ustanovili smo da su zvijezde koje pripadaju toj galaksiji drugačije nego zvijezde koje pripadaju Mliječnom putu i na osnovu toga zaključili da su to dvije »izmiješane« galaksije. Nazvali smo je velika galaksija u Djevici, prisjeća se Ivezić. Važnu ulogu u ovom otkriću odigrao je još jedan poznati hrvatski astronom s istaknutom karijerom u inozemstvu, Mario Jurić, koji je također nekoliko godina sudjelovao u radu SDSS-a. Ivezić je, između ostalog, sudjelovao i u isprva djelomično osporavanoj studiji koja je dio asteroida na temelju SDSS-ovih podataka proglasila manje opasnim nego što se to pretpostavljalo. Bez obzira na prvotne sumnje je li tome doista tako, SDSS-ova slika neba bila je puno superiornija ičemu što je dotad postojalo, pa je njihove zaključke naposljetku prihvatila i NASA.
Željko Ivezić može se pohvaliti činjenicom da je po njemu nazvan jedan asteroid – Asteroid 202930 Ivezic – a i ova okolnost vezana je uz njegove godine na SDSS-u, no i uz suradnju s Mariom Jurićem.
– SDSS nije bio specijaliziran za otkrića asteroida, ali softver ih je morao prepoznati jer su imali negativan utjecaj na točnost mjerenja drugih objekata. Međutim, SDSS softver nije znao kako povezati pojedinačne detekcije u orbite, a orbite su uvjet za imenovanje novih asteroida. Dok sam bio u Princetonu, na preporuku Korada Korlevića posjetio nas je, u to vrijeme zagrebački dodiplomac Mario Jurić. On je već imao puno iskustva s asteroidima kroz svoj rad na Zvjezdarnici Višnjan i tijekom ljetnog boravka u Princetonu napisao je softver koji je doveo do SDSS-ovih otkrića tisuća novih asteroida. Onda smo imenovali po jedan asteroid po svakom sudioniku SDSS-a, pa tako i po meni. Zanimljivo je kako je Mario, skoro dvadesetak godina kasnije, profesor astronomije na University of Washington i još uvijek blisko surađujemo, pojasnio nam je Ivezić.
Profesorska pozicija
SDSS je, rezimira Ivezić, bio prvi projekt koji je snimio precizne digitalne slike u boji velikog dijela neba te detektirao i izmjerio parametre za oko pola milijarde nebeskih objekata.
– Kao odgovor na pitanje o važnosti tako precizne mape svemira mogu povući analogiju s pitanjem kako bi zaključili nešto o građanima Hrvatske, a da ne znate koliko uopće građana ima, ni koje su njihove karakteristike? A onda netko dođe, popiše sve stanovnike, ustanovi njihovu starost, spol, visinu, težinu i razne demografske podatke, pa onda možete s puno većom sigurnošću donijeti neke zaključke o Hrvatima, pojašnjava Ivezić.
Zahvaljujući radu na SDSS-u hrvatski je astrofizičar dobio profesorsku poziciju na Sveučilištu Washington, a danas je znanstveni direktor projekta Large Synoptic Survey Telescope – SDSS-a nove generacije na kojem radi još od 2004. godine.
– Dok je SDSS bio prvi projekt koji je snimio veliku digitalnu sliku neba u boji, LSST će snimiti prvi veliki digitalni film neba u boji. Drugim riječima, SDSS je samo jednom »pogledao« u svaki dio neba koji je snimio, a LSST će snimiti oko tisuću slika neba tijekom idućih deset godina, tvrdi Ivezić.
Nebo, pojašnjava on, ne izgleda uvijek isto – objekti poput asteroida i kometa se gibaju, baš kao i u puno manjoj mjeri i većina zvijezda. Zvijezde i kvazari mijenjaju sjaj, a supernove eksplodiraju.
– LSST će nam dati najbolja mjerenja tog promjenjivog neba za milijarde objekata. Uz to, kada se svih tisuću slika istog dijela neba »zbroje« u računalu, konačna slika će biti oko 100 puta osjetljivija od SDSS slika za detekciju slabo vidljivih objekata. Zbog toga će LSST detektirati oko 100 puta više objekata od SDSS-a – otprilike 40 milijardi, što će biti prvi puta u povijesti astronomije da imamo katalog s više objekata nego živih ljudi na Zemlji, najavljuje Ivezić. Njegov trenutni posao na ovom projektu koji je u posljednjoj fazi finalizacije je koordinacija s inženjerima koji grade opservatorij u Čileu, teleskop i kameru, te razvijaju softver za obradu podataka. Velik je to posao na kojem trenutno radi tristotinjak ljudi, a koliko je projekt zahtjevan dobro svjedoči izračun da samo za pisanje softvera za novi teleskop sto ljudi treba raditi deset godina.
Najveća kamera
Za razliku od SDSS-a koji je svojedobno pokrenula grupa privatnih institucija i koji je koštao oko 100 milijuna dolara, LSST je financiran uglavnom javnim novcem i košta oko milijardu dolara. Zvjezdarnica u Čileu trebala bi biti gotova do kraja ove godine, teleskop instaliran 2019., a prve slike snimljene najvećom kamerom te vrste ikad napravljenom – s 3200 megapixela, Ivezić očekuje 2020. godine.
No koji su to danas najveći izazovi u astronomiji koje bi ova nova tehnologija trebala razriješiti?
– Zadnjih dvadesetak godina uspjeli smo razviti kozmološki model širenja svemira koji jako precizno objašnjava sva mjerenja i astronomske podatke poput broja galaksija, pozadinskog zračenja i slično. No problem je što normalna materija od koje smo svi mi napravljeni i o kojoj znamo puno čini svega 4 posto sve materije u svemiru. Oko još 20 posto materije u svemiru čini tamna materija za koju ne znamo baš točno o čemu se radi, samo znamo da stvara gravitacijsku silu, a pri tome ne imitira nikakvo svjetlo. A onda postoji još 75 posto nečega što zovemo tamnom energijom, jer nemamo baš nikakvog pojma o čemu se radi. Ne postoji nikakvo fizikalno objašnjenje za postojanje toga »nečega«, ali mjerenja pokazuju da postoji komponenta u svemiru koja je nužna da bi se uspjelo interpretirati rezultate tih mjerenja. To je jedna od najvećih zagonetki u modernoj fizici. Dakle, ili je to nešto misteriozno što ćemo naposljetku otkriti ili postoji greška u Einsteinovoj teoriji relativiteta za koju pretpostavljamo da je točna kad izvodimo zaključke. Nadamo se da će podaci s LSST-a biti dovoljno dobri da se ova nepoznanica riješi, zaključit će Ivezić.
