go to the original language article
Det första… Google-kartorna för vår galax planerar att skapa en forskargrupp där Institutet för Astrofysik vid Stiftelsen för teknik och forskning (FORTH) deltar. För detta ambitiösa projekt kommer gruppen att få ett Synergy Grant från Europeiska forskningsrådet (ERC).
Projektet, kallat ”mw-atlas” och med en total budget på tio miljoner euro, syftar till att skapa den första tredimensionella, kompletta atlasen över vår galax, vilket förväntas drastiskt förändra hur vi observerar och förstår universum.
Gruppledare är Vasiliki Pavlidou, associerad fakultetsmedlem vid FORTH och professor vid Avdelningen för fysik vid Kreta universitet, Dr. Torsten Enßlin från Max Planck Institutet för Astrofysik i Tyskland och professor Philip Mertsch från RWTH Universitetet i Aachen, Tyskland.
”Skillnaden Google Maps har gjort i våra liv är att det inte bara berättar för oss var vägarna är, utan även var hotellen, restaurangerna, tunnelbanan, busshållplatsen är. Så, i vilken främmande stad du än besöker, vet du både var platserna ligger och hur de dynamiskt förbinds med varandra, det vill säga de funktionella kopplingarna mellan de olika punkterna. Det är detta vi försöker skapa med den tredimensionella kartan över vår galax: inte bara att säga var allt ligger, var stjärnorna är i det tredimensionella rummet, dammet, gasen, den mörka materien, utan även hur dessa interagerar med varandra. Detta kommer i sig själv att berätta för oss på något sätt galaxens metabolism: hur stjärnor och planeter skapas, var liv kan uppstå, vilken som kan vara naturen av den mörka materien”, förklarar fru Pavlidou till ANA-MPA.
En stor innovation av atlasen kommer att vara dess tredimensionella struktur. Som Philip Mertsch, professor vid Institutet för Teoretisk Partikelfysik och Kosmologi vid RWTH, noterar, ”vår galax är ytterst komplex. Den innehåller mörk materia, stjärnor, gaser, damm, kosmiska strålar, magnetfält, turbulenta hastigheter, som interagerar genom ett nätverk av fysiska processer. Även om de fysiska interaktionerna mellan komponenterna försvårar återuppbyggnaden, är de nyckeln till att låsa upp den tredje dimensionen för atlasen”.
Fru Pavlidou betonar till ANA-MPA: ”Inom astronomi är alla våra observationer tvådimensionella projektioner. Vi har ingen som helst känsla av djup. Det är först under det senaste decenniet som detta verkligen har förändrats genom mätningen från den europeiska GAIA-expeditionen av avstånden till en miljard stjärnor. Så, stjärnorna är det elementet i galaxen där vi kan mäta djup, avstånd. Alla våra andra observationer är i två dimensioner, det vill säga projektioner på en skärm utan djup”.
”Med öppnandet av djupet för stjärnorna”, fortsätter hon, ”kan vi använda de fysiska processerna för att överföra djupinformationen från stjärnorna, där vi mäter den direkt, till de andra elementen i galaxen. Detta är ett så otänkbart stort steg framåt, så för en mängd problem som vi tidigare endast kunde hantera indirekt i forskningens framkant inom astrofysik, kan vi nu, om vi har en tredimensionell karta, direkt läsa av lösningen”.
Det finns många öppna frågor som forskarna hoppas svara på genom skapandet av atlasen, men i fokus står skapandet av universum och naturen av den mörka materien.
Som projektets koordinator och ledare för Gruppen för Fältinformationsteori vid Max Planck Institutet för Astrofysik, Dr. Torsten Enßlin, noterar, ”vår galax är en slöja genom vilken vi observerar det avlägsna universumet och därför måste den förstås för att vi ska kunna ’rensa’ våra observationer från bruset den orsakar”.
”Endast om vi exakt känner till den tredimensionella strukturen av galaxen, kommer vi kunna skilja vad som kommer från det unga universumet och vad som kommer från galaxen och se om det finns ett avtryck från de första ögonblicken, den första inflationära expansionen som inträffade under de första miljarddelarna av en sekund i universumets liv”, beskriver fru Pavlidou från ANA-MPA.
Angående naturen av den mörka materien poängterar fru Pavlidou att ”genom att kartlägga alla element i galaxen tredimensionellt, särskilt dess gravitationsfält, kommer vi att kunna ha en riktning om var vi ska leta efter nya mörkmateriepartiklar, beroende på om de är av låg eller hög massa”.
Projektet ”mw-atlas” kommer att börja 2025 och genomföras under de kommande sex åren. Forskarna uppskattar att mellanresultat varje två år kommer att kunna svara på specifika astrofysiska frågor.
Eftersom projektet att skapa atlasen är enormt och den tredimensionella återuppbyggnaden av astronomiska data är ytterst komplex, har forskarna som mål att de algoritmer som utvecklas för detta projekt även ska kunna tillämpas inom andra områden, såsom medicinsk bilddiagnostik, övervakning av jordens klimat och analys av industriella data.
Anslutningen till PASIPHAE-projektet
Projektet är kopplat till ett annat stort program som ”drivs” av Institutet för Astrofysik vid FORTH med tidigare finansiering från ERC. Det handlar om PASIPHAE-projektet med målet att kartlägga vårt galax magnetfält, vilket är huvudkällan till ”brus” för den kosmiska bakgrundsstrålningen, det vill säga porträttet av det ”spädbarniga” universumet. Även PASIPHAE kommer att starta under 2025 och kommer att inkludera banbrytande tvillinginstrument (polarisationsmätare) som konstrueras med bidrag från Stavros Niarchos Foundation, speciellt för programmet vid laboratoriet för Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) i Indien. De två polarisationsmätarna kommer att placeras i Sydafrika och vid Skinakas-observatoriet på Kreta.
Partners i PASIPHAE är FORTH och Kreta universitet, Kaliforniens teknikinstitut Caltech, IUCAA, Sydafrikas Astronomiska Observatorium och Oslos universitet i Norge. Vetenskapligt ansvarig för detta projekt är professor Kóstas Tássis från Kreta universitet och forskare vid FORTH.
Synergy Grants 2024
Det noteras att i 2024:s inbjudan för ”ERC Synergy Grants” utmärkte sig, förutom ”mw-atlas”, 56 andra forskningsprojekt. De 57 projekten kommer att erhålla totalt 571 miljoner euro för att ta itu med några av de mest komplexa vetenskapliga problemen inom ett brett spektrum av områden. Bidragen, som syftar till att stärka samarbetet mellan forskare, är en del av EU:s forsknings- och innovationsprogram ”Horizon Europe”.
I de utvalda projekten deltar 201 forskare som kommer att genomföra dem vid 184 universitet och forskningscenter i 24 länder över hela Europa och bortom. Tjugotvå av grupperna inkluderar en forskare baserad utanför Europa (USA, Schweiz, Australien och för första gången Sydkorea). Nästan 32% av forskarna som deltar i de 57 projekten är kvinnor och detta, enligt Europeiska forskningsrådet, är den högsta andelen sedan programmet startade. Sex forskargrupper består helt av kvinnliga forskare.
Maria Kouzinopoulou