TEMA BROJA

M. Rajković

Nova posmatranja svemira / Srpski naučnici u LSST projektu Rubin opservatorije

Čitavo nebo na dlanu

Redovni profesor na Katedri za astronomiju Matematičkog fakulteta u Beogradu dr Dragana Ilić, s reputacijom istraživača aktivnih galaktičkih jezgara, poslednjih godina je uključena u razvoj Vera Rubin opservatorije u Čileu i njenog velikog projekta Legacy Survey in Space and Time (LSST), koji bi trebalo da reši mnoge kosmičke tajne. Kao menadžer srpskog tima (pod vođstvom prof. Luke Č. Popovića) u tom naučnom konzorcijumu neizbežni je sagovornik svakog medija koji piše o ovoj aktuelnoj temi.  

- Projekat Legacy Survey of Space and Time (LSST) “Vera Rubin” opservatorije je najveći projekat američke i svetske posmatračke astronomije sa površine zemlje u ovoj deceniji. Ideja projekta je da se celokupni vidljivi deo neba sa vrha Cero Pachon u Čileu, skenira teleskopom prečnika 8,4m, približno dva puta nedeljno. To je moguće postići velikim vidnim poljem teleskopa - prečnika 7 vidljivih prečnika Meseca - i uz pomoć najveće ikad napravljene astronomske kamere, veličine i težine omanjeg automobila.

Inovativno softversko rešenje

Projekat sa ovakvom konfiguracijom trebalo bi da da odgovore (Ilićeva u to ne sumnja) na mnoga pitanja: od kompletnog mapiranja Sunčevog sistema, popisa (skoro) svih zvezda u našoj galaksiji, otkrića i proučavanja promenljivih zvezda i eksplozija u vasioni do “karakterizacije tamne materije, energije i kosmologije”.
Kontinuirano snimanje celog neba čini “Rubin” opservatoriju posebno dobrom u otkrivanju objekata koji su promenili sjaj, poput supernove, ili u položaju, poput asteroida, objašnjava prof. Ilić. I navodi: “Celo nebo koje je vidljivo sa Cero Pachon vrha u Čileu snimaće se u proseku dvaput nedeljno, tako da možemo da kažemo da će se sve štagod je na nebu videti. O svakoj promeni koja se primeti astronomska (i šira zajednica) biće obaveštena u što kraćem roku. Tako, na primer, očekujemo da će biti detektovana deveta planeta i ta detekcija će proći kroz deo softvera razvijan na Astronomskoj opservatoriji na samom početku projekta od strane dr Darka Jevremovića.”

Posebno je važno što će LSST otkriti sve objekte koji su potencijalno opasni za sudar sa Zemljom. LSST će biti upotrebljavan i za optičku detekciju izvora gravitacionih talasa. “To je jedini instrument koji može u kratkom roku da skenira veliki deo neba, što je neophodno zbog nepreciznosti u određivanju pravca iz koga gravitacioni talasi dolaze. Analizom supernovih zvezda doći ćemo do značajnih novih saznanja o karakteristci tzv. tamne energije.”
Jedan od najvećih izazova LSST projekta je razvoj inovativnih softverskih rešenja za naprednu analizu kompleksnih podataka koje će teleskop prikupiti. Deo SER-SAG tima na Matematičkom fakultetu, kojim rukovodi prof. Anđelka Kovačević, razvio je napredan softver za analizu svetlosnih krivi nebeskih tela. Ovaj inovativni softver koristi složene algoritme za obradu ogromnih količina podataka koje će generisati LSST projekat. Korišćenjem metoda mašinskog učenja i neuronskih mreža, softver može da identifikuje i katalogizuje periodične signale u svetlosnim krivama zvezda, galaksija i drugih kosmičkih objekata.

Prema rečima prof. Dragane Ilić, moć sakupljanja svetlosti i osetljiva kamera “Rubin” opservatorije pomoći će nam da otkrijemo ~17 milijardi zvezda i ~20 milijardi galaksija koje nikada ranije nismo videli. “Možemo slobodno reći”, veli, “da su Rubin opservatorija i LSST projekat zapravo astronomski pandan CERN-u i Velikom hadronskom sudaraču čestica kada su u pitanju prikupljanje i analiza velike količine podataka.”
Srpski naučnici su se prvi zainteresvali za novi projekat pregleda neba, sa većim (8-metarskim) teleskopom i specifičnom kamerom, koji bi astronomima omogućili da zavire dublje u kosmos, još na međunarodonoj Šestoj srpskoj konferenciji o spektralnim linijama u astrofizici (6th Serbin Conference on Spectral Line Shapes in Astrophysics http://www.scslsa.matf.bg.ac.rs/program6.html) 2007. Da postoji takva ideja, saznali su u neformalnom druženju tokom konferencije od prof. dr Željka Ivezića, sadašnjeg direktora “Rubin” opservatorije, koji je tom prilikom održao predavanje po pozivu o pregledu neba sa 2,5m teleskopom pod nazivom: ”SDSS Spectroscopic Survey(s)”.
- Zainteresovali smo se za projekat, pre svega u delu posmatranja asterioda, a zatim zvezda i, naravno, aktivnih galaksija. To interesovanje je dovelo do našeg aktivnog učešća u prvoj fazi, koja se odnosila na predlog teleskopa, kamere, cilja istraživanja, tako da kada su naučnici iz SAD predlagali ovaj projekat Američkoj nacionalnoj naučnoj fondaciji (US National Science Foundation) na pitanje da li ima drugih država zainteresovanih za projekat, odgovor je bio da su zainteresovani Francuska i Srbija.

Predlozi srpskih astronoma

- U samom početku, oformili smo tim koji je učestvovao na pravljenju softvera i plana za slanje obaveštenja o novim pojavama na nebu (alerti). Prvobitna ideja je bila i da se naplaćuje ekskluzivni pristup podacima koje će Projekat da produkuje. Naplata je išla preko glavnih istraživača (PI - principal investigator), za čije učešće je trebalo platiti 300.000 američkih dolara po glavnom istraživaču. Naši astronomi su predložili dva glavna istraživača: dr Darka Jevremovića i dr Luku Č. Popovića sa Astronomske opservatorije, koji su potpisali prvobitni ugovor sa LSST projektom. Do plaćanja ovog učešća nije nikada došlo jer je LSST konzorcijum promenio strategiju učešća međunarodnih partnera na projektu. Naime, zaključeno je da je mnogo značajnije za projekat da učesnici doprinesu svojom ekspertizom i iskustvom u pripremnoj fazi projekta i, posle, tokom njegovog izvođenja u vrednosti od 300.000 dolara po jednom glavnom istraživaču. Uz to, svaki glavni istraživač može da ima pet pridruženih istraživača koji će svi imati ekskluzivno pravo učešća u LSST projektu i pristup vrhunskim podacima u ranoj fazi projekta, što nam daje mogućnost za nova otkrića i naučna istraživanja.
Srpski astronomi su izašli sa više predloga, a naš tim koji se bavi istraživanjima aktivnih galaksija, poznat kao SER-SAG tim (engl. Serbian Active Galaxies - SAG), ponudio je zajedničko učešće timova sa Matematičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu i Astronomske opservatorije na LSST projektu kroz dva potprojekta: razvoj softvera za istraživanje promenljivih objekata (SER-SAG-S1: Directable software in-kind contribution, u vrednosti od 4 PIs, ekvivalentno 1.2M USD), pod vođstvom prof. Anđelke Kovačević i u pratećem posmatranju sa 1.4m teleskopom Milanković na Vidojevici (SER-SAG-S2: Telescope time in-kind contribution, u vrednosti 1 PI, ekvivalentno 0.6M USD), pod vođstvom dr Maše Lakićević, naučnog saradnika AOB.

Ukupno, ovaj doprinos nosi 6 PI (gde je 1 PI dodeljen za menadžment), u vrednosti 1.800.000 američkih dolara, na osnovu procene da jedan PI ima efektivnu vrednost od 300.000 USD) za projekat SER-SAG tima. Time je omogućeno da više od 30 srpskih astronoma ima ekskluzivno učešće i pristup podacima koje će da produkuje LSST.
- Pored astronoma - ističe prof. Ilić - pristup podacima koji se obezbeđuje našim učešćem u LSST projektu biće omogućen širokom krugu naučnika iz drugih oblasti u Srbiji. To će im omogućiti ne samo da učestvuju u rešavanju naučnih pitanja već i u oblasti rada sa velikim podacima i rada veštačke inteligencije.

M. Rajković

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"