PROŠLOG tjedna u srijedu svečano je u pogon pušten prototip najvećeg teleskopa na svijetu za snimanje ekstremnih događaja i objekata čijoj su izgradnji značajno doprinijeli hrvatski znanstvenici.
Teleskop bi trebao doprinijeti razotkrivanju nekih od najvećih misterija svemira kao što je, primjerice, postojanje tamne tvari.
Riječ je o teleskopu LST-1 (Large Size Telescope), koji će u budućnosti postati dijelom niza tzv. Čerenkovljevih teleskopa CTA (Cherenkov Telescope Array), na Kanarskom otoku La Palmi. Smješten je pod vrhom ugaslog vulkana na visini od 2200 metara nadmorske visine gdje su uvjeti vrlo povoljni za astronomska opažanja zbog malog svjetlosnog zagađenja, izbjegavanja niskih oblaka, no i nadmorske visine pogodne upravo za mjerenje Čerenkovljevog zračenja u atmosferi, koje se opaža u atmosferskim pljuskovima čestica. S promjerom zrcala od 24 m to je najveći takav teleskop na svijetu, veći čak i od nešto starijeg niza teleskopa MAGIC koji se nalazi u njegovom neposrednom susjedstvu.
Razotkrivanje najvećih misterija
Riječki tim koji radi na LST-u
Čerenkovljevi teleskopi mjere gama-zračenje vrlo visokih energija koje dolazi iz svemira, razotkrivajući tajne ekstremnih objekata poput supermasivnih crnih rupa u središtima galaksija, pulsara i supernova.
Postojećim Čerenkovljevim opservatorijima, među kojima je i MAGIC na kojem već 10 godina rade hrvatski znanstvenici, unatoč brojnim važnim znanstvenim otkrićima nije bilo moguće pronaći tamnu materiju, zabilježiti bljeskove gama-zračenja (GRB), izmjeriti zračenja iz vrlo udaljenih galaksija, niti ispitati strukturu prostor-vremena u cilju potpunog razumijevanja gravitacije. Problem je bio u ograničenjima u performansama koje su određene dimenzijama uređaja i osjetljivošću sustava detektora. To bi trebao promijeniti LST, odnosno cijeli niz CTA, koji će postati veći i snažniji "mlađi brat" MAGIC-a.
„Ukoliko tamna materija postoji tamo gdje je očekujemo u svemiru, pronaći ćemo je pomoću CTA”, rekla je za Index Dijana Dominis Prester, koja već godinama radi na MAGIC-u i na konstrukciji LST-a.
Dijana Dominis Prester i hrvatska zastava pred teleskopom
Hrvatska u malom elitnom društvu
Svečanosti pokretanja LST-a nazočili su uzvanici iz zemalja koje su sudjelovale u konstrukciji LST-a među kojima je bio i nobelovac Takaaki Kajita, ravnatelj Instituta for Cosmic Ray Research sveučilišta u Tokiju, kao i hrvatski fizičari, predstavnici hrvatskih timova Dijana Dominis Prester s Odjela za fiziku Sveučilišta u Rijeci i Nikola Godinović s FESB-a Sveučilišta u Splitu.
Manel Martinez, predsjednik Upravnog odbora kolaboracije LST, rekao je da su hrvatski znanstvenici dali značajan doprinos razvoju softvera i hardvera LST-a.
„Kao Predsjednik Upravnog odbora LST-a želim istaknuti da Hrvatska nesumnjivo ‘igra u prvoj ligi’ zemalja koje doprinose ovoj međunarodnoj infrastrukturi, i zaslužuje veliko priznanje i čestitke povodom inauguracije LST-1 koja je održana prošlog tjedna”, rekao je za Index Martinez.
Hrvatski softver i hardver
Dijana Dominis Prester i Nikola Godinović pred panelom uključenih država i institucija
Hrvatska je jedna od svega 10 zemalja članica kolaboracije LST među kojima su Japan, Njemačka, Španjolska, Italija, Francuska, Indija, Brazil, Poljska i Švedska. U elitno društvo ušla je 2015. Glavni segmenti u kojima su hrvatski znanstvenici aktivni u projektu LST su razvoj softvera i hardvera, što pruža izvrstan poligon za izobrazbu novih kadrova koji stječu vještine i kompetencije važne za razvoj tehnologije i društva.
Grupa sa Sveučilišta u Rijeci pod vodstvom Dijane Dominis Prester, čiji su članovi Saša Mićanović, Tomislav Terzić i Marina Manganaro, u suradnji s Dariom Hrupecom sa Sveučilišta u Osijeku, radi računalne simulacije performansi teleskopa LST u kombinaciji s MST (Medium Size Telescope) opservatorija CTA i susjednim teleskopima MAGIC, koristeći riječko superračunalo "Bura".
Nikola Godinović zajedno s doktorandom Darkom Zarićem u Splitu radi na konstrukciji sustava preciznog pozicioniranja kamere teleskopa, a dizajnu zaštitne kutije tog sustava važan doprinos dala je grupa Saše Zelenike s Tehničkog fakulteta Sveučilišta u Rijeci.
„Vidljivo je da uz snažnu međunarodnu suradnju ovakav vid rada doprinosi i jačanju suradnje znanstvenika unutar Hrvatske”, rekla je Dominis Prester.
"Valja naglasiti da su računalne simulacije koje radimo u sklopu ovog projekta vezane također uz simuliranje i mjerenje zastupljenosti aerosola u atmosferi, s obzirom na to da je atmosfera važan dio detektora eksperimenata koji mjere Čerenkovljevo zračenje. Naime, prilikom mjerenja Čerenkovljevog zračenja umjerena oblačnost ne sprječava opažanja, no mijenja informacije o gama-zračenju koje dolazi iz svemira. Stoga je važno dobro razumjeti i modelirati utjecaj različitih vrsta, gustoće i visine oblaka na opažanja da bismo ih mogli naknadno korigirati, ali i odrediti koje vrste objekata se mogu opažati pri različitim atmosferskim uvjetima. S obzirom da je na La Palmi oko 30% opažačkog vremena zahvaćeno prozirnim visokim oblacima, važno je taj dio vremena iskoristiti, imajući u vidu da je svaki sat opažanjima ovakvim teleskopima skup i dragocjen. Primjerice, vrijednost samo jednog sata opažanja teleskopima MAGIC procjenjuje se na oko 20.000 eura, što sam shvatila još dok sam bila koordinatorica rasporeda opažanja MAGIC-om. Stoga razvoj ove metode, koju već djelomično primjenjujemo na MAGIC-u i razvijamo u još sofisticiranijem obliku za skuplji i složeniji CTA, ima veliku vrijednost jer time puno bolje iskorištavamo resurse i raspoloživo opažačko vrijeme. Da bismo razumjeli i ispitivali oblake, koristimo LIDAR za mjerenje aerosola u atmosferi i softver za modeliranje atmosfere, što ima potencijalnu primjenu i u istraživanjima zagađenja atmosfere, odnosno zaštiti okoliša", objasnila je Dominis Prester.
Hrvatska uz mala ulaganja puno dobila
"Ukupna cijena izrade LST-1 teleskopa bila je 11 milijuna eura, ne računajući plaće ljudi koji su radili na izradi niti postojeću infrastrukuru institucija, dok je Hrvatska dosad u njega uložila oko 11 tisuća eura, što je svega tisućiti dio odnosno 0.1% cijene, iako smo istovremeno jedna od 10 zemalja koje ravnopravno sudjeluju u radu na tom vrijednom instrumentu. To je bilo omogućeno zahvaljujući doprinosu radu i razvoju te priznatoj ekspertizi naših znanstvenika, dokazanoj kroz rad u kolaboraciji MAGIC, kao i socijalnoj politici u kolaboraciji LST koja omogućava plaćanje udjela sukladno BDP-u pojedine države. Ovime je Hrvatska dobila izvrsnu priliku za ulazak među "velike" i rad na najnaprednijem eksperimentu ove vrste današnjice, uz vrlo mali financijski ulog", dodala je.
Hrvatski doprinos projektu LST
Martinez drži govor pred teleskopom
Martinez je za Index objasnio da je CTA (Cherenkov Telescope Array) svjetski konzorcij s oko 1500 znanstvenika iz 30 zemalja koji radi na dizajnu i izradi najvećeg zemaljskog opservatorija za opažanje gama-zračenja iz svemira, a koji bi trebao razotkriti dijelove slagalice koji nedostaju za razumijevanje svemira. LST (Large Size Telescope) projekt koji objedinjuje oko 250 znanstvenika iz 10 zemalja radi na konstrukciji 8 najvećih i najzahtjevnijih teleskopa predviđenih u CTA. LST-1, prvi od 4 LST teleskopa Sjevernog opservatorija CTA koji se nalazi na kanarskom otoku La Palma, pokrenut je 10. listopada.
Hrvatska se uključila u projekt LST na sastanku kolaboracije LST u Madridu 2015. godine kao grupa institucija pod vodstvom Dijane Dominis Prester, hrvatske predstavnice u Upravnom odboru LST. Otkad se priključila, nekoliko hrvatskih institucija doprinosi u važnim aspektima vezanima za konstrukciju instrumenta i razvoj softvera.
Doprinos instrumentaciji, tzv. monitor za praćenje pomaka kamere (CDM, Camera Displacement Monitor), pomoćni je sustav za precizno pozicioniranje kamere teleskopa, koji razvija grupa pod vodstvom Nikole Godinovića iz Splita.
Softverski doprinos naše ekipe najvažniji je softver nužan za testiranje LST-a, tumačenje probnih mjerenja, i znanstveno-istraživački rad LST-1 prototipa tijekom faze konstrukcije Sjevernog Opservatorija CTA na La Palmi. Ovaj ključni doprinos LST-u radi grupa pod vodstvom Dijane Dominis Prester iz Rijeke koristeći superračunalo "Bura", potrebno za izazov rada s velikim količinama podataka. Softver je već provjeren i spreman za veliku produkciju potrebnu za razumijevanje mjerenja koja će se napraviti s LST-1 u nadolazećim mjesecima. Da bi se istaknula velika važnost ovog doprinosa, valja spomenuti da se radi o vrlo složenom izazovu koji je hitan i nužan za nadolazeće testiranje LST-1, i napravljen je u predviđenom roku, zaključio je Martinez.
Članovi MAGIC-a u Splitu