po., 22. duben 2024 17:28

Observatoř Very Rubin je přelomový bod v astronomii, říká český astrofyzik Michael Prouza

Michael Prouza společně s Jindřichem Suchánkem a Jiřím Grygarem na přednášce Dialogy o vesmíru Michael Prouza společně s Jindřichem Suchánkem a Jiřím Grygarem na přednášce Dialogy o vesmíru Zdroj: Vědecká knihovna v Olomouci
Michael Prouza se zabývá astročásticovou fyzikou. Specializuje se především na kosmické záření a je českým zástupcem ve světových projektech. Na popularizační přednášce Dialogy o vesmíru přiblížil divákům práci astrofyzika a téma vesmíru.

Věnujete se astročásticové fyzice. Co si pod tím má laik představit?
V podstatě se díváme na hodně energetické částice, které přilétají z vesmíru a snažíme se o nich dozvědět co nejvíc.

Na přednášce jste mluvil o nově připravované observatoři Very Rubin. Co nového může observatoř vědě nabídnout?
Je založena na nezvyklém konceptu. Snaží se jedním snímkem pokrýt celou oblohu. Snímkuje velice rychle, takže zaznamenání oblohy trvá jen tři noci. Jedná se o jiný princip, než je u ostatních dalekohledů. Většinou sledujeme několik týdnů jednu exoplanetu, o které se snažíme dozvědět co nejvíce. Sledujeme vždy pouze jednotlivé zdroje po relativně dlouhý časový úsek. Rubin Observatory se snaží zachytit vše a až následně hledat zajímavosti. S porovnáním celých map oblohy dokážeme pozorovat milion věcí najednou. Jedná se o přelomovým bodem v astronomii.

Takže nový způsob snímání oblohy je to, co dělá observatoř tak výjimečnou?
Ano. Nová funkce observatoře má také druhou část. Všechna data, s relativně krátkým časovým zpožděním, budou k dispozici naprosto všem, a to na zcela otevřených serverech.

Zabýváte se především kosmickým zářením. Co to vlastně je?
Kosmické záření jsou veškeré částice, které přilétají z vesmíru. Naprostou většinu odstíní naše atmosféra, takže na zemský povrch pronikne jen malý zlomek opravdu silného energetického záření.

Odkud tyto částice pochází?
Převážná část kosmického záření pramení z našeho slunce. Jedná se ale o málo energetické částice, které se na Zem mnohdy nedostanou.

Jaké částice tedy pozorujete?
Zaměřujeme se na částice, které mají na začátku velké množství energie, mnohonásobně vyšší než dokážeme připravit na jakémkoliv urychlovači kdekoliv na Zemi.

Probíraly se také teleskopy, které se nachází v observatoři Pierra Augera v Argentině. Podílel se na nich váš ústav a Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého. Co tyto teleskopy zaznamenávají?
Princip není úplně jednoduchý. Když přiletí extrémně energetická částice do naší atmosféry, tak se několik desítek kilometrů nad bodem Země srazí s molekulou ve vzduchu, typicky s molekulou dusíku a vznikne několik desítek produktů této srážky. Stále se jedná o velmi energetické částice, které se za chvíli znovu srazí. Opět z každé srážky vznikne několik desítek částic a postupně touto řetězovou reakcí vzniká sprška částic. Jak se tato sprška vyvíjí, tak dochází ke zvláštnímu jevu. Energie částic se lehce předává i molekulám dusíku ve vzduchu, a když se molekuly dusíku vrací do základního energetického stavu, tak svítí. Fluorescenční teleskopy tedy pozorují světelný záblesk, který se šíří se vznikem částicové spršky a trvá jen několik miliontin sekundy.

Když už se bavíme o technologiích, tak jaký vliv má kosmické záření na technologie, které jsou ve vesmíru?
Družice jsou dnes konstruovány s ohledem na kosmické záření. O záření už víme naštěstí několik desítek let, a tak se využívají materiály, které pod vlivem kosmického záření degradují pomalu.

Takže dnes už jsou všechny vesmírné technologie chráněny?
Pro mnoho věcí už ochrana existuje. Stačí jen nějaká kovová vrstva, která záření odstíní. Někdy je ale problém neřešitelný. Týká se to například detektorů. Nemůžeme je schovat. Musí koukat ven a musí na ně dopadat světlo, což detektor postupně ničí. Zde nikdo nic použitelného nevymyslel a počítáme proto s kratší životností.

Mezi diváky zazněla otázka týkající se prozkoumávání vesmíru, ze kterého nyní známe jen půl procenta. Dojde v budoucnu k většímu posunu?
Určitě. Toto půl procento patří běžné zářící hmotě, která je soustředěna převážně ve hvězdách. Dále víme, že asi čtyři a půl procent energetické bilance se vážou k běžné hmotě tvořené obyčejnými částicemi, jako jsou protony a neutrony. Z nějakého důvodu se ale jedná o nezářící hmotu, o které se dozvíme více snad relativně brzy. Nějaké návrhy máme, například že se jedná o horká oblaka prachu a plynu. Nejsložitější je temná hmota a temná energie. U temné hmoty máme několik nápadů, co by to mohlo být. Temná hmota je ale mimo standardní model současné částicové fyziky. Zde je to otázka pár desítek let než se o temné hmotě něco dozvíme. Nejsložitější situace je s temnou energií, která tvoří většinu energetické bilance, což je zhruba sedmdesát procent. Zde nás její poznání zatím úplné míjí. Pokoušeli jsme se dělat alespoň nějaké odhady. Vyšly ale úplně špatně. Takže principu, proč temná energie existuje a jak funguje, zatím vůbec nerozumíme.

Působíte jako český zástupce ve světových organizacích. Mohl byste prozradit, na čem právě pracujete?
Jsem členem menší skupinky, ve které se nyní zabýváme vývojem jedné speciální součástky pro detektor gravitačních vln LISA, který poletí do vesmíru zhruba za deset let. Podílím se také na projektu Rubin Observatory a na využití našich robotických dalekohledů na observatoři Pierra Augera.

Není někdy demotivující dělat práci, která bude mít výsledek až za 10 let?
Pro mě rozhodně ne. Naopak. Je skvělé, když práce, kterou odvedete, vyjde a vidíte, jak vaše snaha vedla k úspěšnému výsledku. Součástka měří něco, co lidstvo ještě nikdy nezměřilo. Zjišťujeme fakta o vesmíru, o kterých jsme předtím netušili. Takže si naopak myslím, že takovéto výsledky dlouhodobé práce jsou výborné.

Jak si čeští astrofyzici stojí v zahraničí?
Myslím si, že úroveň Čechů je výborná. Patříme mezi velmi kvalitní země v rámci celé Evropy a i celého světa. To je i důvodem, proč je v zahraničí o vědce z České republiky vždy zájem. Ví se, že odvádí velmi kvalitní práci a dokážou věci dotáhnout do konce. Dovolím si říct, že naše pozice v astročásticové fyzice je opravdu silná.

Zobrazeno 144 krát
Naposledy upraveno: út., 23. duben 2024 17:18
Pro psaní komentářů se přihlaste