Українських дослідників космосу добре знають у науковому світі. У Головній астрономічній обсерваторії Національної академії наук працюють учені, які, наприклад, вивчають рух полюсів Землі, а одна з дослідниць-«сонячників» певний час очолювала Департамент Сонця в Міжнародному астрономічному союзі. Сконструйований групою космічного приладобудування пристрій саме зараз вимірює вміст метану в атмосфері планети Марс.
Свої «рядки» до космічних досліджень уже вписав докторант ГАО НАН Андрій Елиїв. Нещодавно він отримав премію Президента для молодих учених за роботу «Космічні войди великомасштабної структури Всесвіту: виокремлення, населення, активні ядра галактик та магнітні поля».
Нині Андрій Елиїв навчається в докторантурі обсерваторії і проходить стажування в INAF (Національному інституті Астрофізики) Італії. Зустрічаємося з ним під час короткого візиту до Києва і просимо розповісти про його дослідження.
– Пане Андрію, коли ви зацікавилися астрономією? З яких досліджень починали?
- Я родом з Тернополя і хочу сказати, що мені дуже щастило з шкільними вчителями. Захоплювався географією, фізикою, астрономією. А коли батьки дістали телескоп, – з головою «поринув» у дослідження зоряного неба. Було страшенно цікаво вивчати світ, у якому ми живемо.
Дослідження продовжив на бакалавраті у Львівському національному університеті імені Івана Франка, а потім і на магістратурі та в аспірантурі Київського національного університету імені Тараса Шевченка. У 2007 році захистив кандидатську дисертацію про рух космічних променів надвисоких енергій.
З викладачами та науковими керівниками мені також дуже пощастило. Працював (а з багатьма і сьогодні працюю) з відомими вченими-астрофізиками: Богданом Гнатиком (очолював Астрономічну обсерваторію КНУ), Іриною Вавиловою (завідує відділом позагалактичної астрономії та астроінформатики ГАО), Валентиною Караченцевою (разом з Ігорем Караченцевим вона відкрила близько шестисот слабких та екстремально слабких карликових галактик) та іншими.
У 2009 році в рамках Східного партнерства виграв грант на стажування postdoc (postdoctoral research – тимчасова вакансія у закордонних вишах і НДІ, яку отримують молоді вчені з Ph.D) у Льєжському університеті (Бельгія). У групі професора Жана Сюрдея (він – також «зірка» у наукових колах) займався обробкою і кореляційним аналізом активних ядер галактик спостережуваних в рентгені космічним телескопом XMM-Newton. Разом із бельгійською групою входив у міжнародну колаборацію вчених під керівництвом Маргарет П’єр з Саклейського наукового центру у Парижі. Група вивчала великомасштабну структуру Всесвіту за розподілом активних ядер галактик та скупчень глибокого огляду неба XXL на далеких червоних зміщеннях та на різних довжинах хвиль.
А ще – брав участь в оптичних спостереженнях на обсерваторії Ла-Сілья Європейської південної обсерваторії, яка знаходиться в пустелі Атакама в Чилі. Робота в Атакамі залишила сильні враження: обсерваторія нагадує колоніальні станції на Марсі, описані в книжках наукової фантастики. Вона побудована на горі заввишки 2400 метрів і повністю ізольована від будь-якого штучного світла. Вчені з різних країн працюють там вахтовим методом – приїжджають на кілька тижнів, потім їдуть. Довго знаходитися там не можна, надто суворий клімат, інтенсивне ультрафіолетове випромінювання, аномально низька вологість. А от для спостережень це – ідеальне місце.
Наша команда розробляла нові методики фотометрії зір, потрібні для того, щоб виявити нові планетні системи, визначала зміни блиску зір різними методиками. Це було мега-важливе для мене стажування, я познайомився з надзвичайно цікавими вченими, дізнався багато нового.
У 2015 році отримав контракт у Болонському університеті. Разом з групою професора Москардіні розробляв програмні інструменти для уточнення космологічних параметрів, що будуть отримані з майбутніх спостережних даних космічного телескопу Евклід, котрий планують запустити у 2022 році. Тобто телескоп почне працювати лише за декілька років, а інструменти для обробки майбутніх даних розробляються вже сьогодні. Створюються штучні каталоги галактик, випробовуються методики та алгоритми. Дуже цікаво було «прокладати шлях» для роботи вчених у майбутньому.
Водночас я дистанційно співпрацював з професором Шлікайзером з Німеччини, з професором Нероновим та Мініаті зі Швейцарії. Ми робили чисельне моделювання розвитку електромагнітних лавин у космічних порожнинах (войдах) від високоенергетичних гамма-фотонів випромінених особливим типом активних ядер галактик – блазарів. Ми досліджували стійкість лавин та можливість використання вторинних фотонів від них для вимірювання магнітних полів у войдах.
– Як ви познайомилися з цими вченими? І над якими темами працюєте сьогодні?
– Учені-астрономи знають одне одного. Ми спілкуємося на конференціях, разом готуємо наукові статті. Когось знаходжу я, хтось, прочитавши мої публікації, знаходить мене. Я дуже ціную можливість спілкування з європейськими дослідниками космосу. Образно кажучи, постдоки – це гінці між різними науковими школами, які допомагають обмінюватися досвідом. Бо ж складно отримати нові знання, якщо спілкуєшся з ученими лише однієї (хай і дуже сильної) наукової школи.
Окрім того, такі стажування і поїздки – це ще одна нагода переконатися, що напрямок твоїх досліджень є важливим. Про це свідчить, наприклад, фінансування досліджень з астрономії урядами європейських країн. Вони б не стали виділяти мільйони євро на неперспективні напрямки науки!
– Нещодавно ви стали лауреатом премії Президента для молодих учених за дослідження космічних порожнин (войдів) Всесвіту. Розкажіть, будь ласка, нашим читачам, що таке войди і в чому суть вашої роботи?
– Галактики є основними цеглинками Всесвіту. Вони групуються у скупчення, між якими є ланцюжки галактик, які ми називаємо філаментами, або «нитками». Ці нитки формують «стіни» галактик, між якими є величезні порожнечі (войди). У цих порожнечах галактик або немає взагалі, або їх концентрація вкрай низька. Ці войди займають більше половини (!) об’єму Всесвіту. Виявили ці порожнини і почали вивчати лише декілька десятиліть тому. У войдах дуже цікаве «населення» – карликові галактики зі специфічними властивостями.
Відбувається такий парадокс: галактик у порожнинах майже немає, тому вивчати, здавалося б, нічого. Але, звісно, все не так просто. У войдах дуже низькі магнітні поля, низьке фонове випромінювання, тому релятивістськи заряджені частинки, які рухаються цими порожнинами, майже не відхиляються і не розсіюються. Войди є так званими «шосе» для поширення заряджених частинок високих енергій (електронів, позитронів тощо) у Всесвіті.
У скупченнях галактик через високе магнітне поле ці частинки «заплутуються» чи поглинаються.
– Чому це важливо? Образно кажучи, чим ці знання можуть стати в пригоді людству?
– Форма та статистика войдів дуже чутлива до космологічної моделі Всесвіту. Є стандартна космологічна модель «Лямбда-СіДіЕм» (ΛCDM), параметри якої ще не вивчено досконало. Ми можемо закласти для обчислень наявні (часто недосконалі) параметри і порівняти передбачення такої моделі з реальними спостереженнями. У результаті недосконалі параметри можна уточнити. Іншими словами, за допомогою войдів ми уточнюємо карту Всесвіту.
Ці знання є важливими для людства. Войди – елемент великомасштабної структури Всесвіту, який допомагає краще зрозуміти картину світу, в якому ми живемо.
– Мабуть, коли працюєш з космічними величинами, то врешті-решт стаєш філософом?
– Дослідження Всесвіту, звісно, впливають на світогляд. Якщо дивитися на відоме фото нашої планети з космосу, зроблене зондом «Вояджер-1», то бачиш, що Земля – це лише «бліда маленька цятка». Американський вчений Карл Саган у книзі пише, що астрономія прищеплює скромність і зміцнює характер. Розумієш, що кожен мисливець і збирач, кожен герой і боягуз, кожен король і селянин, винахідник і мандрівник в історії жили тут – на цій «блідій маленькій цятці». Маємо бути відповідальнішими до планети і добрішими один до одного.
– У чому полягають новації роботи?
– Щоб застосовувати властивості войдів для уточнення «параметрів Всесвіту», потрібно мати правильні алгоритми виділення войдів з каталогів галактик. Я запропонував нові алгоритми, які дають хороші результати.
– Як довго ви працювали над дослідженням?
– Це результат багаторічної роботи. Над цією темою працюю більше десяти років. За цей час опублікував сім наукових робіт, де я перший автор, і близько п'ятидесяти, де я є одним із співавторів.
– Які ваші подальші «зоряні» плани? Що вам цікаво, що хочете здійснити?
– Планую продовжити дослідження із застосуванням штучного інтелекту. Чимало цікавих методик та алгоритмів, пов’язаних зі штучним інтелектом, уже застосовують у бізнесі. Переконаний, що вони будуть не менш важливими і для вивчення космосу.
За останні сто років, наприклад, накопичилось дуже багато даних спостережень за космосом. Основні результати науковці проаналізували, але залишаються ще приховані закономірності та знання. Упевнений, що саме штучний інтелект допоможе глибше проаналізувати ці дані і зробити нові відкриття.
Спілкувалася Світлана ГАЛАТА
Опубліковано в газеті "Освіта України", 2019
Немає коментарів:
Дописати коментар