Svaku noć dobivamo nove slike tako da vidimo sve što se događa na nebu i možemo detektirati opasne asteroide koji bi mogli ugroziti Zemlju
‘Ne pitaj koje podatke trebaš za svoju znanost, nego pitaj kakvu znanost možeš napraviti s podacima koje već imaš’. Moto je to koji u svojem bogatom znanstvenom radu i životu koristi Željko Ivezić, američko-hrvatski astrofizičar i profesor na Odjelu za astronomiju Sveučilišta Washington u Seattleu. Nakon što je početkom devedesetih diplomirao strojarstvo na zagrebačkom FSB-u i fiziku na PMF-u, već gotovo 30 godina živi i djeluje u SAD-u, gdje se, između ostaloga, bavi i traženjem odgovora na pitanje zašto se svemir sve brže širi.
- Za početak, kako ste zapravo postali astrofizičar?
– Još od malena me zanimala astronomija, točnije od trećeg razreda osnovne škole, kada sam krenuo u Astronomsku sekciju u školi u Kušlanovoj ulici u Zagrebu. I, kada je došlo vrijeme za ići na fakultet, već sam dugo bio aktivan na zagrebačkoj zvjezdarnici. No, situacija sa zanimanjem astronoma u to je vrijeme bila problematična, bilo je teško pronaći posao i plaće su bile male. S druge strane, tata me uvijek nagovarao da idem na strojarstvo i tri najbolja prijatelja odlučila su upisati strojarstvo pa sam se i ja našao na Fakultetu strojarstva i brodogradnje. U međuvremenu, nekoliko prijatelja sa zvjezdarnice upisalo je fiziku pa sam odlučio studirati i fiziku. Malo – pomalo, završio sam i strojarstvo na FSB-u i fiziku na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu.
- Koji je potom bio Vaš put do SAD-a?
– Na završnim godinama strojarstva bio sam demonstrator kod prof. Antuna Galovića koji je tada još bio asistent (doznao sam da je nedavno otišao u zasluženu mirovinu), a zatim sam započeo s poslijediplomskim na FSB-u. No, jednog dana susreo sam kolegu koji je tada bio asistent na PMF-u i koji mi je ukazao na mogućnost polaganja poslijediplomskih ispita iz fizike u SAD-u. Objasnio mi je kako sve to izgleda i to mi se činilo vrlo jednostavnim. Rekao sam sebi: idem pokušati i, ako uspijem proći, možda bih se mogao prebaciti na astrofiziku koja me i dalje zanimala (moj diplomski na PMF-u bio je upravo iz astrofizike).
Doduše, nisam bio 100 posto siguran bih li i dalje išao, no tada me prof. Pavlovski s PMF-a uputio na profesora Rakosa iz Beča, našeg porijekla, koji je radio na programu promatranja svemira na američkim teleskopima i koji je tražio nekoga mlađeg tko bi s njime išao mjesec dana promatrati zvijezde u Ameriku. Tako sam otišao u SAD, u Arizonu i nakon par dana posjetio sam Sveučilište Kentucky, gdje sam bio primljen na poslijediplomski studij fizike. Svidjelo mi se i odlučio sam ostati.
Mama mi je tada poručila: možeš ostati samo četiri godine i onda se vraćaj doma. No, upoznao sam svoju sadašnju suprugu i ostao… već gotovo tri desetljeća.
- Kako se dalje odvijala Vaša znanstvena karijera?
– U Kentuckyju sam završio doktorat i ostao još godinu dana raditi na jednom projektu. Nakon toga sam prešao na Princeton, na projekt koji je koristio digitalnu tehnologiju za snimanje neba. Tamo su uspjeli snimiti cijelo nebo s jako osjetljivim i jako preciznim osjetnicima. Recimo to ovako: ako se koristi fotografska ploča, sjaj zvijezda se može snimiti s otprilike 10% točnosti, a ako se koriste digitalni CCD senzori i ako je dovoljno jak signal, preciznost takvih mjerenja može biti i 1/1000. Prelazak na takve osjetnike bio je tada velika revolucija u astronomiji. O tome sam na Princetonu objavio više uspješnih članaka i onda mi je ponuđena profesura u Seattleu, ali i da krenem s novom generacijom promatranja.
U projektu SDSS (Sloan Digital Sky Survey) na Princetonu smo radili sliku neba, a u Seattleu smo radili i sada radimo film neba. U sklopu SDSS-a prikupili smo 30 TB podataka, a sada u narednih 10 godina namjeravamo prikupiti oko 100 PB podataka (1 PB = 100 000 TB).
- Koji je cilj tog projekta koji radite u Seattleu?
– Dva su glavna cilja. Jedan je, kao što sam rekao, napraviti sliku neba. Pri tome ćemo svaki dio neba računalom promatrati 1000 puta u 10 godina. Svaka nova slika koja stigne oduzima se potom od srednje vrijednosti svih prijašnjih slika i dobivamo sve što se promijenilo na nebu: asteroide koji su se pomaknuli, eksplozije zvijezda – supernove ili promjene sjaja zvijezda koje su malo manje dramatične. Budući da su promatranja sada mnogo osjetljivija, broj tih promatranih objekata bit će barem 100 puta veći nego što je to bilo do sada.
Drugo što ćemo napraviti je da ćemo sve te slike zbrojiti u računalu pa ćemo, koristeći odnos signala i šuma, moći vidjeti jako tamne galaksije i objekte. Tako ćemo dobiti čak 10 milijardi galaksija u našem katalogu! Time ćemo prvi put dobiti više astronomskih objekata nego što je živih ljudi na zemlji. To još nikome do sada nije uspjelo.
Pomoću razdiobe galaksija na nebu, koje su grupirane u klastere, grozdove, moći ćemo potom dobiti kvantitativnu procjenu nekih parametara koji opisuju širenje svemira i stvaranje njegovih struktura pod utjecajem gravitacije. Sve to će nam pomoći u traženju odgovora za jednu od najvećih zagonetki u fizici danas. Naime, već više od 100 godina, još od Hubblea, znamo da se svemir širi, ali zadnjih 10 – 20 godina shvatili smo da se širi ubrzano i to je teško objasniti. Da se svemir širi usporeno, da je ta akceleracija negativna, odgovorili bismo da je to zbog gravitacije, no svemir se širi sve brže i brže i to je zagonetka za koju (još) nemamo teorijskog objašnjenja. Jedna od mogućnosti, kada se raspišu termodinamičke jednadžbe za stanje svemira i njegovo širenje, bila bi da se tu radi o jednom novom fluidu koji su fizičari nazvali tamnom energijom. Druga je pak mogućnost jednostavnija, a to je da je Einsteinova teorija kojom se opisuje gravitacija pogrješna.
- Jeste li u tim projektima više fizičar ili više strojar?
– Na početku sam više bio fizičar, kada je trebalo dizajnirati sustav, odrediti gabarite, veličinu teleskopa, broj senzora i slika. Kada smo krenuli s konstrukcijom, onda sam pak više bio strojar. Direktor projekta ispod sebe ima dva glavna čovjeka: project managera i project scientista. Ja sam project scientist i kontroliram da ono što napravimo bude ono što smo željeli napraviti, a ne nešto drugo. Onaj drugi, project manager, pak pazi na proračun i vremenski raspored, da ne kasnimo i da se zna na što se novci troše, a on je po struci (samo) strojar.
- Možete li izdvojiti nešto najzanimljivije iz tog projekta?
– Jedan od za ‘tehničare’ najzanimljivijih dijelova svakako je zrcalo koje smo lijevali. Naime, disk od stakla je lagano napraviti, ali u njemu onda treba izdubiti parabolu i to čini 90% cijene takvog zrcala. Prije 25 godina u Arizoni je razrađena nova metoda, prema kojoj se to radi u peći koja rotira sporo, brzinom oko 1 min-1 i zbog te rotacije površina rastaljenog stakla postaje parabolična. Onda se ta peć mora polako hladiti na zraku da staklo postane krutina, što traje oko četiri mjeseca, a cijelo to vrijeme peć se neprestano mora polako vrtiti da ne dođe do deformacija, pojave mjehurića i sl. Nakon toga se zrcalo još malo dotjeruje pomoću robotske ruke kako bi se dobila preciznost od 1 μm.
Zrcalo je tako napravljeno u Arizoni (u laboratoriju smještenom ispod sveučilišnog stadiona!) i onda smo ga brodom transportirali do Čilea, gdje se nalazi opservatorij. Takvi opservatoriji se trebaju nalaziti što bliže ekvatoru i gdje je zrak čist i gdje nema oblaka ni turbulencija zraka, a uvjeti u sjevernom Čileu i pustinji Atacama koja uopće nema kiše su za to gotovo idealni. Samo su tri lokacije na zemlji dobre za takve opservatorije, a osim Atacame, to su vulkan Mauna Kea na Havajima i u Kazahstanu.
- Odakle sredstva za takve projekte?
– Investitor je američka savezna vlada: 50% Nacionalna zaklada za znanost (NSF), a 50 % Ministarstvo energetike (US DoE). Sama konstrukcija teleskopa koštala je 700 milijuna dolara i 10 godina njegovog rada koštat će otprilike isto toliko pa će to ukupno biti 1,4 milijarde dolara.
Uz to, uspjeli smo dobiti donacije od nekoliko bogatih ljudi. Na primjer, kada smo radili zrcalo, kasnilo se s procesom dodjele saveznih sredstava, ali smo uspjeli nagovoriti Billa Gatesa i Charlesa Simonyija iz Microsofta da nam doniraju 30 milijuna dolara. Slično je bilo i s projektom dizajniranja CCD-ova, kada nam je s 10 milijuna dolara pomogao Eric Schmidt koji je tada bio direktor Googlea.
- Koja je u konačnici korist od svih tih projekata kojima se bavite?
– Kao što sam već rekao, na prvom je mjestu fundamentalno pitanje fizike, a to je zašto se svemir ubrzano širi. Uz to, tu je i obrana Zemlje od mogućih opasnosti iz svemira. Svaku noć dobivamo nove slike tako da vidimo sve što se događa na nebu i možemo detektirati opasne asteroide koji bi mogli ugroziti Zemlju, baš kao u znanstvenofantastičnim filmovima. Uostalom, u SAD-u je Kongres donio zakon koji nalaže NASA-i da mora napraviti katalog svih 90 % opasnih asteroida.
Osim toga, tu je i obrazovni aspekt i svi ti podaci poslužit će za izradu alata za učitelje u osnovnim i srednjim školama, a i za građane, astronome – amatere za njihove projekte. Time isto tako privlačimo sve više učenika, budućih studenata u STEM zanimanja, od strojarstva, preko matematike, kemije i biologije, do astrofizike. U stvari, Amerikanci puno ulažu u astrofiziku i astronomiju baš zbog privlačenja studenata. Na svakom američkom sveučilištu studenti moraju slušati barem jedan znanstveni predmet, a pošto ih ima jako puno koji naginju na humanističke znanosti i matematika im nije jača strana, oni će prije upisati astronomiju nego, recimo, fiziku. Tako kod nas u Seatlleu čak 1000 – 1500 studenata sluša predmet ‘Astronomija’, što se pokazalo dobrim za njihovo privlačenje u STEM područja.
- Kakva je vaša suradnja s hrvatskim znanstvenoistraživačkim ustanovama?
– Prije nekoliko tjedana organizirali smo tzv. Hrvatsku participacijsku grupu koja okuplja četiri institucije koje zajedno rade: Institut Ruđer Bošković, Fizički odsjek PMF-a, Opservatorij Hvar pri Geodetskom fakultetu i Odjel za fiziku Sveučilišta u Rijeci. Krajnji cilj nam je osnovati Hrvatski centar za astronomiju i astrofiziku kao virtualni institut koji bi bio krovna organizacija za spomenute četiri institucije. Tako bi se pojednostavilo publiciranje radova i prijavljivanje na velike projekte u Europskoj uniji ili SAD-u.
S druge strane, trebalo bi nam dvostruko više astronoma i investicija da budemo na razini Zapadne Europe ili Amerike, ali je i takvo stanje puno bolje nego što je bilo prije 20 godina jer su se danas i te investicije i broj znanstvenika povećali dva puta. Ono što je najbitnije je da imamo cijelu generaciju mladih kolega koji su doktorirali u inozemstvu i vratili se. To su, na primjer, Vernesa Smolčić koja je doktorirala u Njemačkoj i bila neko vrijeme u SAD-u, a sada vodi astrofiziku na PMF-u. Tu su i Vibor Jelić i Lovro Palaversa koji su doktorirali u Nizozemskoj, odnosno Švicarskoj pa su se vratili, pokrenuli grupu na IRB-u i okupili 10-ak studenata, od kojih i jednog postdoktoranta iz Italije. Tu je i Dijana Dominis Prester koja je doktorirala u Njemačkoj i vratila se na Sveučilište u Rijeci i sada radi na važnom međunarodnom projektu. Uz sve to, došlo je do velike promjene u kvaliteti.
- Što je s u našim medijima najviše spominjanom zvjezdarnicom u Višnjanu?
– To je prije svega amaterski opservatorij, ali je njegov posao u kontekstu asteroida na razini profesionalnog opservatorija. Njihova niša, gdje su se pronašli, je praćenje asteroida.
Istodobno, to je ‘one man show’ koji vodi Korado Korlević i njegov najveći doprinos hrvatskoj astronomiji, ali i cijeloj hrvatskoj znanosti je edukacija. Na primjer, kolega Mario Jurić koji radi sa mnom u Seattleu u znanost je ušao baš preko Korlevićevih ljetnih kampova, a i Vernesa Smolčić koju sam spomenuo prve je projekte radila u Višnjanu. Mnogi naši znanstvenici, ne samo fizičari i astronomi, u znanost su se zaljubili baš u Višnjanu.
- I za kraj, možete li usporediti Hrvatsku i SAD?
– Ovisi o kojem se kontekstu radi, no općenito gledano, ta je razlika sve manja i manja. Prije 30 godina razlika je bila ogromna, a danas smo konvergirali. Hrvatska je jako efikasna u preuzimanju i dobrih i loših stvari iz Amerike i u principu se SAD može koristiti za predviđanje što će se za par godina dogoditi u Hrvatskoj. Kod nekih proizvoda i usluga tog vremenskog odmaka čak i nema, dok za neke društvene aspekte taj pomak može biti i nekoliko godina.
