go to the original language article
“`html
De eerste … Google Maps van ons Melkwegstelsel is van plan een onderzoeksteam te creëren waarin het Instituut voor Astrofysica van de Stichting voor Technologie en Onderzoek (FORTH) deelneemt. Voor dit ambitieuze project ontvangt het team een Synergy Grant van de Europese Onderzoeksraad (ERC).
Het project genaamd “mw-atlas” met een totaalbudget van tien miljoen euro heeft tot doel de eerste driedimensionale, geïntegreerde atlas van ons Melkwegstelsel te creëren, die naar verwachting drastisch de manier zal veranderen waarop we het Universum observeren en begrijpen.
Co-leiders van het team zijn Vasiliki Pavlidou, adjunct-lid van de faculteit aan FORTH en hoogleraar aan de Faculteit der Natuurkunde van de Universiteit van Kreta, dr. Torsten Enßlin van het Max Planck Instituut voor Astrofysica in Duitsland en professor Philip Maerz van de RWTH Universiteit van Aken in Duitsland.
“Het verschil dat Google Maps in ons leven heeft gemaakt is dat het ons niet alleen vertelt waar de wegen zijn, maar ook waar de hotels, restaurants, metro, bushalte zijn. Zo weet je, in elke vreemde stad waar je naartoe gaat, niet alleen de locaties van de elementen, maar ook de manieren waarop ze dynamisch met elkaar verbonden zijn, dat wil zeggen de functionele verbindingen tussen de verschillende punten. Dit is wat we proberen te maken met de driedimensionale kaart van onze Melkweg: niet alleen om te zeggen waar alles is, waar de sterren zijn in de driedimensionale ruimte, het stof, het gas, de donkere materie, maar ook hoe deze met elkaar in wisselwerking staan. Op een bepaalde manier vertelt dit ons het metabolisme van de Melkweg: hoe sterren en planeten worden gevormd, waar leven kan ontstaan, wat de aard van donkere materie kan zijn,” legt mevrouw Pavlidou uit aan de ΑΠΕ-ΜΠΕ.
Een grote innovatie van de atlas zal zijn driedimensionale karakter zijn. Zoals professor Philip Maerz, professor aan het Instituut voor Theoretische Deeltjesfysica en Kosmologie van de RWTH, specifiek opmerkt: “Onze Melkweg is uiterst complex. Het bevat donkere materie, sterren, gassen, stof, kosmische stralen, magnetische velden, turbulente snelheden, die met elkaar in wisselwerking staan via een netwerk van fysieke processen. Hoewel de fysieke interacties tussen de componenten de reconstructie compliceren, zijn ze de sleutel om de derde dimensie voor de atlas te ontsluiten”.
Mevrouw Pavlidou benadrukt aan ΑΠΕ-ΜΠΕ: “In de astronomie zijn al onze waarnemingen tweedimensionale projecties. We hebben absoluut geen dieptebesef. Pas in het afgelopen decennium is dit echt beginnen te veranderen met de meting van de Europese GAIA-missie van de afstanden van een miljard sterren. Dus, de sterren zijn dat element in de Melkweg waarmee we diepte en afstanden kunnen meten. Al onze andere waarnemingen zijn in twee dimensies, dat wil zeggen projecties op een scherm zonder diepte”.
“Met het openen van de diepte voor de sterren”, vervolgt ze, “kunnen we de fysieke processen gebruiken om de diepte-informatie van de sterren, waar we deze direct meten, over te brengen naar de andere elementen van de Melkweg. Dit is zo’n onvoorstelbaar grote stap voorwaarts, dat voor een hoop problemen die we alleen indirect aan de grenzen van astrofysisch onderzoek tegenkwamen, we nu rechtstreeks, als we een driedimensionale kaart hebben, de oplossing kunnen lezen”.
Er zijn veel open vragen die de onderzoekers hopen te beantwoorden door de creatie van de atlas, maar de schepping van het Universum en de aard van donkere materie nemen een prominente plaats in.
Zoals de coördinator van het project en hoofd van de Field Information Theory Group van het Max Planck Instituut voor Astrofysica, dr. Torsten Enßlin, stelt: “Onze Melkweg is een sluier waardoor we het verre Universum observeren en daarom moet hij worden begrepen om onze waarnemingen te kunnen ‘zuiveren’ van het geluid dat hij veroorzaken”.
“Alleen als we precies de driedimensionale structuur van de Melkweg kennen, kunnen we onderscheiden wat uit het jonge Universum komt en wat uit de Melkweg komt en kunnen we zien of er een afdruk is van de eerste momenten, de eerste inflatoire uitdijing die plaatsvond in de eerste miljardste van een miljardste van een seconde van de geboorte van het Universum,” beschrijft mevrouw Pavlidou aan ΑΠΕ-ΜΠΕ.
Met betrekking tot de aard van donkere materie wijst mevrouw Pavlidou erop dat “door het driedimensionaal in kaart brengen van alle elementen van de Melkweg en vooral van zijn zwaartekrachtveld, we een richting kunnen krijgen naar waar we nieuwe deeltjes van donkere materie moeten zoeken, afhankelijk van of ze klein of groot van massa zijn”.
Het “mw-atlas”-project begint in 2025 en zal de volgende zes jaar worden uitgevoerd. De onderzoekers verwachten dat tussentijdse resultaten om de twee jaar specifieke astrofysische vragen kunnen beantwoorden.
Aangezien het project om de atlas te creëren enorm is en de driedimensionale reconstructie van astronomische gegevens buitengewoon complex is, hebben de onderzoekers als doel gesteld dat de algoritmen die ze voor dit project ontwikkelen ook naar andere gebieden kunnen worden overgebracht, zoals medische beeldvorming, klimaatmonitoring en industriële data-analyse.
De link met het PASIPHAE-project
Het project is verbonden met een ander groot programma dat wordt uitgevoerd door het Instituut voor Astrofysica van FORTH met eerder ERC-financiering. Dit is het PASIPHAE-project, dat tot doel heeft het magnetische veld van onze Melkweg in kaart te brengen, wat de belangrijkste bron is van “ruis” voor de kosmische microgolfachtergrondstraling, dat wil zeggen het portret van het “baby”-Universum. PASIPHAE begint ook in 2025 en zal baanbrekende twin-instrumenten (polarimeters) bevatten, gebouwd met sponsoring van de Stavros Niarchos Foundation speciaal voor het programma in het Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) laboratorium in India. De twee polarimeters worden geplaatst in Zuid-Afrika en de Skinakas-sterrenwacht op Kreta.
Partners van PASIPHAE zijn FORTH en de Universiteit van Kreta, het California Institute of Technology (Caltech), het IUCAA, het Astronomisch Observatorium van Zuid-Afrika en de Universiteit van Oslo in Noorwegen. Hoofdwetenschappelijk verantwoordelijke van dit specifieke project is professor aan de Universiteit van Kreta en onderzoeker bij FORTH, Kostas Tassis.
De Synergy Grants van 2024
In de aankondiging van 2024 voor de “ERC Synergy Grants” werden, naast de “mw-atlas”, nog 56 onderzoeksprojecten onderscheiden. De 57 projecten ontvangen in totaal 571 miljoen euro voor het aanpakken van enkele van de meest complexe wetenschappelijke problemen in een breed scala aan domeinen. De subsidies, die gericht zijn op het bevorderen van samenwerking tussen onderzoekers, maken deel uit van het EU-onderzoeks- en innovatieprogramma “Horizon Europe”.
In de onderscheiden projecten nemen 201 onderzoekers deel die ze zullen uitvoeren in 184 universiteiten en onderzoekscentra in 24 landen in heel Europa en daarbuiten. Tweeëntwintig van de teams bevatten een onderzoeker met een standplaats buiten Europa (VS, Zwitserland, Australië en voor het eerst de Republiek Korea). Bijna 32% van de onderzoekers die deelnemen aan de 57 projecten zijn vrouwen en dit is volgens de Europese Onderzoeksraad het hoogste percentage sinds de start van het programma. Zes onderzoeksteams bestaan volledig uit vrouwelijke onderzoekers.
Maria Kouzinopoulou
“`