Teleskope usmerja proti silovitim supernovam

Dr. Tanja Petrushevska: Dobitnica jabolka navdiha na novogoriški univerzi proučuje najsilovitejše dogodke v vesolju. 

Objavljeno
08. marec 2019 06.00
Posodobljeno
08. marec 2019 06.00
Tanja Petrushevska: »Moja zgodba je tipična zgodba raziskovalca: selitve niso nič posebnega, doktorat pišeš v eni državi, v drugo se odpraviš na podoktorski študij in tako naprej.« FOTO: Blaž Samec
Tanja Petrushevska je med pregledovanjem spektroskopskih podatkov našla nekaj nenavadnega, kar je vodilo v odkritje zelo posebne supernove in še bolj posebne zvezde. V kabinetu predsednika Boruta Pahorja so jo ob podelitvi priznanja za dosežke v znanosti upravičeno označili za »spremljevalko zvezd«. Ko govori o svojem delu, je njena navdušenost nad raziskovanjem očitna in nalezljiva.

Znanstvenico, rojeno v Skopju, je izobraževanje vodilo prek Trsta do Stockholma, kjer je opravila doktorat iz fizike. Od lani je raziskovalka na centru za astrofiziko in kozmologijo Univerze v Novi Gorici. Poleg raziskovalnega dela, osredotočenega predvsem na najsilovitejše dogodke v vesolju, kot so eksplozije supernov in zlitja nevtronskih zvezd, na novogoriški univerzi predava fiziko in astrofiziko.


Minuli teden ste iz rok predsednika republike Boruta Pahorja prejeli jabolko navdiha. Kako razumete to priznanje?


Sprejemam ga kot priznanje, da v Sloveniji vlada zanimanje in navdušenje nad našimi odkritji. Vesela sem ga bila. Upam, da bo novica o priznanju dosegla čim več mladih, da jih bodo naša odkritja morda vodila k branju o vesolju oziroma znanosti in da se bodo odločili za študij fizike ali astrofizike. Še posebej dekleta, ki jih je manj v znanosti. Dobro bi bilo, da bi bilo razmerje med spoloma bolj uravnoteženo.
 

Priznanje ste dobili za odkritje ultraslečene supernove, pri kateri je nastala tesna dvojna nevtronska zvezda. V Delu ste takrat zapisali, da ste nenavadnost zagledali med prečesavanjem podatkov v nedeljo.


Odkrivanje je bilo zelo kompleksno. Delujem v mednarodni kolaboraciji, v kateri so znanstveniki s Caltecha, kalifornijskega tehnološkega inštituta, in vrsta znanstvenikov po Evropi. Takšne globalno razsejane skupine pri opazovanju tranzientnih pojavov, to so pojavi na zelo kratkih časovnih skalah, od delčka sekunde do nekaj mesecev, imajo prednost, saj medtem ko teleskop ponoči na enem koncu še zbira podatke, drugje podnevi že pregledujemo zbrano. Iz posnetkov teleskopa ne moremo takoj vedeti, kaj je eksplodiralo. Vidimo le svetlobo, ki je prej tam ni bilo. V tem primeru smo iz podatkov teleskopa Palomar v Kaliforniji razbrali nekaj nenavadnega in v opazovanje vključili še druge teleskope, da bi pridobili spektroskopske podatke. Tisto nedeljo sem pregledovala podatke s teleskopa na Havajih. Zavedali smo se, da je bila ta supernova posebna, a nismo takoj razumeli, kako posebna. V štirih letih delovanja teleskopa v observatoriju Palomar smo odkrili in spektroskopsko klasificirali več kot tri tisoč supernov. To je sicer povsem rutinsko delo. Naključje pa je hotelo, da sem delala ravno s podatki o supernovi iPTF14gqr, ki je bila na obrobju skoraj milijardo svetlobnih let oddaljene spiralne galaksije IV Zw 155.

image
Na posnetkih je 920 milijonov svetlobnih let oddaljena spiralna galaksija IV Zw 155. Krožec na njenem obrobju označuje položaj supernove iPTF 14gqr: leva slika je bila posneta pred, srednja med in desna po eksploziji supernove, v kateri je nastala tesna dvojna nevtronska zvezda. FOTO: Caltech/Growth - R. Hurt


Sliši se vznemirljivo, prvič odkriti tako supernovo.


Res je, a vseskozi me ženeta pristna radovednost in veselje, ko preverjam nove podatke. Pomislite: opazujete nekaj, kar je eksplodiralo na milijone svetlobnih let stran od nas v neki drugi galaksiji, in ne veste, kaj je to bilo. Hkrati pa imate moč, da lahko s sodelavci usmerite v oddaljeno območje vesolja teleskope, da bi pridobili nove podatke. Živimo v zelo razburljivih časih za astrofiziko, saj še pred desetletji nismo imeli takšnih teleskopov, takšnih mrež. Odlično je, da je Slovenija del tega.


In kaj se bo zdaj zgodilo s tem binarnim sistemom?


Supernova je zbledela zelo hitro in je zdaj ni več videti. Precej sreče smo imeli, da smo dobili toliko podatkov. Dvojnega sistema nevtronskih zvezd ne moremo neposredno videti, vendar iz podatkov lahko sklepamo, da sta tam. Če krožita dovolj blizu druga drugi, bosta sčasoma izgubili vrtilno količino, se še zbližali in na koncu zlili. Nemogoče je napovedati, kdaj se bo to zlitje zgodilo. Zagotovo govorimo o zelo dolgem obdobju. No, ko pa se bo to zgodilo, bodo nastali gravitacijski valovi in spektakularna eksplozija kilonove.

image
Zvezda, ki je eksplodirala kot supernova z oznako iPTF 14gqr, naj bi imela spremljevalno nevtronsko zvezdo, ki ji je s svojo gravitacijsko silo ukradla snov. Na sliki je ilustracija pretoka snovi z običajne zvezde na nevtronsko zvezdo. FOTO: Nasa


Takšno odkritje je brez dvoma pomembno za znanost. Kaj pa za laično javnost?


Za astrofiziko je še kako pomembno, saj je šlo za manjkajoči člen v razumevanju nastanka teh sistemov. Vedeli smo, kako se po eksploziji supernove oblikuje nevtronska zvezda, ne pa tudi, kakšna mora biti supernova, da po njej dobimo tesno dvojno nevtronsko zvezdo. Iz takšne lahko sledi zlitje in tako naprej. Zdaj imamo skoraj celotno sliko različnih tranzientnih dogodkov.

Če pogledamo širše, so nevtronske zvezde zanimive za fiziko in kemijo, saj ob zlitjih oziroma v tako imenovanih kilonovah nastanejo težki elementi, od zlata do platine. Najprej so mislili, da ti težji elementi nastanejo ob eksplozijah supernov, a so izračuni pokazali, da samo s supernovami ne moremo pojasniti količine in pogostosti težjih elementov v vesolju. Potem pa so v zlitju, o katerem so znanstveniki poročali leta 2017, dobili odgovor. Zlato, ki ga nosite okoli vratu, je nastalo pred davnimi časi ob zlitju dveh nevtronskih zvezd.


Sodelujete tudi pri gradnji novega velikega sinoptičnega pregledovalnega teleskopa LSST v Čilu, ki bo največji optični teleskop, namenjen izključno širokokotnemu pregledovanju in raziskovanju spremenljivega neba. Kakšna je vaša vloga?


To bo orjaški teleskop, samo kamera je večja od avtomobila. Vsako noč bo zaznal na milijone zvezd, ki eksplodirajo. Prav zaradi velikanske količine podatkov se moramo vnaprej pripraviti, kaj vse lahko pričakujemo. Ukvarjam se torej s simulacijami opazovanj. Teleskop bo najverjetneje v dveh letih začel obratovati. Pričakujemo, da bomo zaznali veliko novih, a že znanih dogodkov. Menimo pa, da nas bo še marsikaj osupnilo in da bomo odkrili tudi takšne pojave, ki jih do zdaj še nismo opazovali.


Astronomija ima veliko podpodročij. Kako to, da ste se odločili za supernove in druge najbolj silovite dogodke v vesolju?


Pravzaprav se je začelo z doktoratom, ko sem se osredotočala na iskanje gravitacijsko lečenih supernov, ki jih lečijo jate galaksij. (Jate galaksij in drugi masivni objekti delujejo podobno kot navadna optična leča. Njihova gravitacija popači prostor-čas v okolici, pot svetlobe se ukrivi, kar je z Zemlje vidno kot obroč ali pa kot večkratna slika posameznega vira svetlobe; op. a.) Zdaj sodelujem pri projektih, v katerih proučujemo plimska raztrganja zvezd, iskanje kratkih izbruhov sevanja gama in drugo.

image
»Živimo v zelo razburljivih časih za astrofiziko, saj še pred desetletji nismo imeli takšnih teleskopov, takšnih mrež. Odlično je, da je Slovenija del tega.« FOTO: Blaž Samec

 

Pogosto pišemo, koliko mladih znanstvenikov se je izselilo, redkeje pa o mladih tujcih, ki znanstveno kariero razvijajo pri nas. Kako ste se odločili, da pridete v Slovenijo?


Moja zgodba je tipična zgodba raziskovalca. Selitve niso nič posebnega, doktorat pišeš v eni državi, v drugo se odpraviš na podoktorski študij in tako naprej. Iz Švedske sem se vrnila v Trst, kjer sem opravljala magisterij, zdaj pa tam tudi živim. Izvedela sem za novogoriško univerzo in center za astrofiziko in kozmologijo. Slišala sem, da gre za mlado in dinamično skupino, da proučujejo tranzientne pojave, in dobila sem mesto v ekipi. Zelo sem zadovoljna s to izbiro.
 

Kam pa vas bo vodila pot v prihodnosti?


Na centru sem šele eno leto in sodelujem pri številnih projektih. Delo je zanimivo in razgibano, tako da je za zdaj moja prihodnost tu. Kje bo čez nekaj let, bomo pa še videli.