go to the original language article
„`html
Pierwsza… Google Maps naszej Galaktyki planuje stworzyć zespół badawczy, w którym uczestniczy Instytut Astrofizyki Fundacji Badań i Technologii Hellas (ΙΤΕ). Na ten ambitny projekt zespół otrzyma grant Synergy Grant od Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC).
Projekt o nazwie „mw-atlas” i całkowitym budżecie dziesięciu milionów euro ma na celu stworzenie pierwszego trójwymiarowego, kompletnego atlasu naszej Galaktyki, który ma stężnie zmienić sposób, w jaki obserwujemy i rozumiemy Wszechświat.
Współprzewodniczącą zespołu jest Vasiliki Pavlidou, członkini współpracująca ΙΤΕ i profesor w Katedrze Fizyki Uniwersytetu Krety, dr Torsten Ensslin z Instytutu Astrofizyki Max Planck w Niemczech i profesor Filip Mert z Uniwersytetu RWTH w Aachen w Niemczech.
„Zmiana, jaką wprowadziła Google Maps w naszym życiu, polega na tym, że nie tylko pokazuje nam, gdzie są drogi, ale także, gdzie są hotele, restauracje, metro, przystanek autobusowy. Dzięki temu w każdej obcej miejscowości wiesz, gdzie są miejsca, ale także, jakie są dynamiczne powiązania między punktami, czyli funkcjonalne połączenia między różnymi miejscami. To próbujemy stworzyć trójwymiarową mapą naszej Galaktyki: nie tylko powiedzieć, gdzie jedno i drugie leży, gdzie są gwiazdy w trójwymiarowej przestrzeni, pył, gaz, ciemna materia, ale także, w jaki sposób te elementy się ze sobą łączą. To samo w sobie pokaże nam w pewien sposób metabolizm Galaktyki: jak powstają gwiazdy i planety, gdzie może powstać życie, jaka może być natura ciemnej materii”, wyjaśnia Βασιλική Παυλίδου.
Dużą innowacją atlasu będzie jego trójwymiarowa forma. Jak stwierdza Filip Mert, profesor w Instytucie Fizyki Cząstek Teoretycznych i Kosmologii RWTH, „nasza Galaktyka jest niezwykle skomplikowana. Zawiera ciemną materię, gwiazdy, gazy, pyły, promienie kosmiczne, pola magnetyczne, turbulentne prędkości, które współdziałają za pomocą sieci procesów fizycznych. Chociaż fizyczne współdziałania między składnikami komplikują rekonstrukcję, stanowią klucz do odblokowania trzeciego wymiaru dla atlasu”.
Pani Pavlidou podkreśla, że w astronomii wszystkie nasze obserwacje to dwuwymiarowe projekcje. W ogóle nie mamy poczucia głębokości. Dopiero w ostatniej dekadzie zaczęło się to naprawdę zmieniać dzięki pomiarom z europejskiej misji GAIA odległości miliarda gwiazd. Zatem gwiazdy to ten element w Galaktyce, dzięki którym możemy mierzyć głębokość, odległości. Wszystkie inne nasze obserwacje są w dwóch wymiarach, są więc projekcjami na ekranie bez głębokości.
„Otwierając głębokość dla gwiazd”, kontynuuje, „co możemy zrobić, to użyć fizycznych procesów, aby przekazać informację głębokości ze gwiazd, gdzie ją bezpośrednio mierzymy, do innych elementów Galaktyki. To jest tak niewiarygodnie duży krok naprzód, że dla mnóstwa problemów, które rozwiązywałyśmy na szczycie badań z dziedziny Astrofizyki jedynie pośrednio, możemy teraz bezpośrednio, mieć trójwymiarową mapę, przeczytać rozwiązanie.”.
Wiele otwartych pytań, na które badacze mają nadzieję odpowiedzieć poprzez stworzenie atlasu, ale dominujące miejsce zajmują stworzenie Wszechświata i natura ciemnej materii.
Jak stwierdza, projekt jest to, jak stwierdza dr Torsten Ensslin, „nasza Galaktyka jest zasłoną, przez którą obserwujemy odległy Wszechświat, dlatego należy go zrozumieć, aby móc 'oczyścić’ nasze obserwacje z hałasu, które powoduje”.
„Tylko jeśli dokładnie znamy trójwymiarową strukturę Galaktyki, możemy rozróżnić, co pochodzi z młodego Wszechświata, a co z Galaktyki, i zobaczyć, czy istnieje ślad pierwszych momentów pierwszej inflacyjnej ekspansji, która miała miejsce w pierwszym miliardowym miliardowej sekundzie życia Wszechświata”, opisuje pani Pavlidou.
Odnośnie natury ciemnej materii pani Pavlidou podkreśla, że dokonując trójwymiarowej mapy wszystkich elementów Galaktyki, a zwłaszcza jej pola grawitacyjnego, będziemy mogli mieć kierunek, w jakim powinniśmy szukać nowych cząstek ciemnej materii, w zależności od tego, czy są one małe lub duże.
Projekt „mw-atlas” rozpocznie się w 2025 roku i będzie realizowany przez sześć kolejnych lat. Naukowcy przewidują, że pośrednie wyniki w ciągu dwóch lat będą w stanie odpowiedzieć na konkretne pytania astrofizyczne.
Jako że projekt tworzenia atlasu jest ogromny, a trójwymiarowa rekonstrukcja danych astronomicznych bardzo skomplikowana, naukowcy postawili sobie za cel, aby algorytmy, które rozwijają dla tego projektu, zastosować także w innych dziedzinach, takich jak obrazowanie medyczne, monitorowanie klimatu Ziemi i analiza danych przemysłowych.
Połączenie z projektem PASIPHAE
Projekt jest związany z innym dużym programem, który prowadzi Instytut Astrofizyki ITE z wcześniej uzyskanym dofinansowaniem od ERC. Jest to projekt PASIPHAE, którego celem jest mapowanie pola magnetycznego naszej Galaktyki, które jest głównym źródłem „hałasu” dla mikrofalowego promieniowania tła, czyli portretu „niemowlęcego” Wszechświata. PASIPHAE również rozpocznie się w 2025 roku i będzie zawierać bliźniacze innowacyjne instrumenty (polarymetry), które są konstruowane dzięki wsparciu fundacji Stavros Niarchos specjalnie dla programu w laboratorium Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) w Indiach. Dwa polarymetry zostaną umieszczone w Południowej Afryce i w Obserwatorium Skinaka na Krecie.
Partnerami PASIPHAE są ITE i Uniwersytet Krety, Instytut Technologii w Kalifornii Caltech, IUCAA, Obserwatorium Astronomiczne w Południowej Afryce i Uniwersytet w Oslo w Norwegii. Naukowo odpowiedzialny za ten projekt jest profesor Kostas Tassis z Uniwersytetu Krety i badacz w ITE.
Synergy Grants na 2024 rok
Odczytu odniesień w zaproszeniu w 2024 roku na „ERC Synergy Grants”, wyróżniono 56 innych projektów badawczych, oprócz „mw-atlas”. 57 projektów otrzyma łącznie 571 milionów euro na rozwiązanie niektórych z najbardziej złożonych problemów naukowych w różnych dziedzinach. Dotacje mają na celu wzmocnienie współpracy naukowców, stanowią część programu badań naukowych i innowacji UE „Horizon Europe”.
W wyróżnionych projektach bierze udział 201 naukowców, którzy będą je realizować w 184 uniwersytetach i ośrodkach badawczych w 24 krajach Europy i nie tylko. Dwudziestu dwóch z zespołów obejmuje jednego naukowca z siedzibą poza Europą (Stany Zjednoczone, Szwajcaria, Australia i po raz pierwszy Republika Korei). Niemal 32% naukowców uczestniczących w 57 projektach to kobiety, co według Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych jest najwyższym wskaźnikiem od rozpoczęcia programu. Sześć zespołów badawczych składa się wyłącznie z kobiet naukowców.
Maria Kouzinopoulou
„`