Захваљујући напорима научноистраживачког тима из Србије, предвођеним др Марком Сталевским са Астрономске опсерваторије у Београду, сазнања о бурним процесима који се одвијају у близини црних рупа у средиштима галаксија биће проширена и обогаћена открићима које ће нам дати сасвим нови увид у еволуцију ових спектакуларних објеката дубоког свемира.
Пројекат BOWIE представља иницијативу чији је главни циљ разумевање феномена присутних у непосредној околини супермасивних црних рупа. Изузетно интензивни процеси који владају у оваквим окружењима за последицу могу имати како обликовање галаксија које настањују, тако и утицај на њихово формирање и еволуцију.
Пројекат је финансиран програмом ПРОМИС Фонда за науку Републике Србије. Значај оваког истраживања осетиће како локална, тако и интернационална научна заједница, јер је пројектни тим најавио креирање библиотеке новог модела прашине око супермасивних црних рупа и њено стављање на располагање научницима из целог света.
Шта је Пројекат BOWIE?
Чињеница да већину језгара галаксија настањују супермасивне црне рупе, биле оне успаване или активне, више није тајна за науку. Наше досадашње разумевање ових објеката говори нам да је њихова гравитација толико снажна да неизбежно ка себи привлаче околну материју, а како не емитују и не рефлектују светлост, практично можемо рећи да су невидљиве.
Све што знамо о црним рупама до сада, научили смо из посматрања њиховог непосредног окружења; оног које се налази са наше стране хоризонта догађаја, гравитационе границе црне рупе преко које ништа не може побећи.
Када се супермасивна црна рупа налази у својој еволутивној фази раста и храњења околном материјом, око ње се формира акрециони диск, и целокупан тај феномен тада називамо активним галактичким језгром. У процесу током којег црна рупа у себе усисава међузвездани гас и прашину, ова материја се у тој мери усијава да почиње да емитује јако зрачење које може надјачати светлост свих звезда у тој галаксији.
Ови периоди изузетне енергетске активности галактичких језгара могу трајати релативно кратко у поређењу са животним веком галаксије домаћина, али недвосмислено могу утицати на њен развој. Неки подаци указују и на обострани утицај ова два блиско везана објекта, галаксије и црне рупе у њеном средишту, као и на њихово међусобно регулисање. Међутим, сама природа тог утицаја и даље није јасна у довољној мери.
Нека од новијих истраживања донела су сазнања о такозваним ветровима прашине у активним галактичким језгрима, али наука још увек није у потпуности разумела њихове карактеристике. Да ли ови ветрови носе довољно енергије и импулса како би заиста утицали на формирање галактичких објеката? Могу ли одувати из галаксије прашину која је била резервоар за храњење црне рупе? Јесу ли у стању да избацивањем материјала ван галаксије зауставе њихов раст? Да ли са собом носе прашину која може утицати на наша оптичка посматрања? Којом брзином дувају? Да ли су константни или периодични? Шта их изазива?
Ова питања су уско везана како за структуру, тако и за улогу коју акрециони дискови око активних галактичких језгара имају у еволуцији супермасивних црних рупа и њихових галаксија домаћина, и управо то су питања на која ће Пројекат BOWIE покушати да одговори.
Како у пракси изгледа рад на Пројекту BOWIE?
Истраживачи наука о свемиру и даље су лимитирани огромним удаљеностима објеката које истражују, али модерна наука и технологија из године у годину ту удаљеност успевају да бар мало умање новим, најсавременијим инструментима и алатима. Управо смо захваљујући оваквим технолошким достигнућима недавно успели да забележимо прву фотографију прашине у непосредној околини црне рупе.
Снимак је начињен помоћу осмометарских телескопа Јужне европске опсерваторије Паранал у Чилеу, а закључци извучени из ње нису се поклопили са конвенционалним погледом на понашање прашине у близини црне рупе. Питања отворена овим проналаском управо су она којима ће се бавити истраживачи који раде на Пројекту BOWIE.
Др Марко Сталевски и његов тим користиће фотографије ових моћних телескопа као референцу за поређење са теоријским сликама њиховог новог модела, које ће бити израчунаване уз помоћ нумеричке симулације преноса зрачења применом Монте Карло методе.
Ова метода се користи за праћење појединачних светлосних зрака и њихове интеракције са честицама прашине, како би се на крају симулације реконструисале очекиване слике у зависности од задатих особина посматраних објеката. На основу поклапања и одступања симулираних и посматраних слика, биће утврђена 3Д геометријска расподела и физичке особине прашине око супермасивних црних рупа у средиштима галаксија.
Истраживачки тим ће располагати модерним сервер рачунарима, прибављеним захваљујући одобреним средствима програма ПРОМИС. Уз њихову помоћ, биће израчуната опсежна библиотека новог модела прашине око супермасивних црних рупа.
Ова библиотека ће омогућити испитивање хипотезе ветрова прашине у средиштима галаксија, али ће бити стављена на располагање научницима из читавог света. Резултати овог истраживања биће објављени у више радова у врхунским међународним часописима, те представљени на међународним конференцијама.Ко чини тим иза Пројекта BOWIE?
Истраживачким тимом руководи др Марко Сталевски, виши научни сарадник са Астрономске опсерваторије у Београду, експерт за термално зрачење прашине и нумеричке симулације преноса зрачење применом Монте Карло методе, који је докторирао по програму Универзитета у Београду и Универзитета у Генту, у Белгији,а стручно се усавршавао у Чилеу, Јапану и Грчкој.
Др Мајда Смоле ради на симулацијама формирања и еволуције галаксија, а развила је модел раста супермасивних црних рупа у раном Универзуму. У оквиру докторске тезе, испитивала је гравитациони узмак црних рупа, феномен до кога долази услед емисије гравитационих таласа након судара црних рупа.
Др Ђорђе Савић се бави спектрополариметријом активних галактичких језгара. Током доктората, који је одбранио у оквиру заједничког програма Универзитета у Београду и Универзитета у Страсбуру, испитивао је нову методу за одређивање маса супермасивних црних рупа користећи нумеричке симулације за пренос зрачења.
Највећи досадашњи професионални успех и очекивања од будућности?
Аутор пројекта и руководилац пројектног тима, др Марко Сталевски, боравио је годинама на Универзитету у Чилеу захваљујући престижној стипендији чилеанског Фонда за развој науке и технологије (FONDECYT).
Због изузетно повољних временских услова, на северу земље, у висоравни Атакама, налазе се највећи и најсавременији телескопи са инструментима који представљају последњу реч технике. Боравак у Чилеу омогућио му је да оствари бројне сарадње, стекне драгоцено искуство и да оствари неколико посматрачких програма помоћу ових врхунских телескопа.
Што се тиче његовог погледа у будућност, за др Сталевског овај пројекат представља прву прилику за формирање сопственог истраживачког тима. Иако је у досадашњим истраживањима остваривао бројне међународне сарадње, ово ће бити први пут да непосредно руководи радом истраживача, што је изузетно битно искуство за изградњу даље каријере.
Више информација можете наћи на презентацији пројекта BOWIE.
