16.11.2018
PL EN
06.09.2018 aktualizacja 06.09.2018
Ludwika Tomala
Ludwika Tomala

Astrocent opracuje aparaturę do badania ciemnej materii i czarnych dziur

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Astrocent, nowy ośrodek astrofizyczny, który powstaje w Warszawie, ma pracować nad czujnikami i technologiami, które przydadzą się w przyszłościowych badaniach ciemnej materii i fal grawitacyjnych - zapowiada w rozmowie z PAP astrofizyk prof. Tomasz Bulik.

Astrocent - projekt prof. Leszka Roszkowskiego z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Świerku i prof. Tomasza Bulika z Uniwersytetu Warszawskiego - zdobył 38 mln zł finansowania na 5 lat w ramach konkursu Fundacji na rzecz Nauki Polskiej na Międzynarodowe Agendy Badawcze. "To pieniądze na rozwój astrofizyki cząstek elementarnych w Polsce" - wyjaśnia w rozmowie z PAP prof. Tomasz Bulik.

To, z jakich cząstek zbudowany jest Wszechświat, można badać na różne sposoby. Np. zderzając ze sobą zwykłe cząstki, z których składa się materia na Ziemi. Ale można też próbować złapać na gorącym uczynku cząstki lub zaburzenia pochodzące z kosmosu, które przechodzą przez Ziemię. Tym m.in. zajmuje się astrofizyka cząstek elementarnych. Do tego obszaru wiedzy zalicza się również astronomię fal grawitacyjnych.

Aby móc rejestrować takie specyficzne wydarzenia, jakie zachodzą w świecie cząstek, potrzebne są superczułe detektory. A aby zwiększać czułość detektorów, trzeba opracowywać coraz lepsze technologie. Kraje wysoko rozwinięte inwestują w tego typu badania już od ponad dwóch dekad. Fizycy nie chcieliby, aby Polska pozostawała w tyle.

W Astrocent ma znaleźć pracę 30-35 osób, wybitnych naukowców i inżynierów z całego świata, którzy rozwijać będą w Polsce ten obszar badań stosowanych.

CIEMNA MATERIA W CIEMNYCH LABORATORIACH

I tak np. kilka zespołów w Astrocencie, w tym jeden pod kierunkiem prof. Roszkowskiego zajmą się badaniami nad ciemną materią. Prof. Roszkowski interesuje się m. in. technologiami potrzebnymi dla nowych superczułych doświadczeń, które są obecnie intensywnie rozwijane.

To o tyle interesująca dziedzina wiedzy, że ciemna materia jest w skali Wszechświata czymś o wiele bardziej zwyczajnym niż nasza dobrze znana, namacalna materia. "Jeśli ciemna materia to cząstki elementarne, to - jak nam się wydaje - powinniśmy być zanurzeni w zupie takich cząstek. Tylko one będą bardzo rzadko oddziaływały z czymkolwiek" - opowiada prof. Tomasz Bulik.

Aby wyeliminować jak najwięcej zakłóceń, pochodzących m.in. z atmosfery, poszukiwania cząstek ciemnej materii odbywają się np. głęboko pod Ziemią. W tych eksperymentach planuje się wykorzystywać tzw. fotopowielacze krzemowe - urządzenia, które potrafią wykryć każdy pojedynczy foton. W Astrocencie rozwijać się będzie m.in. technologię instrumentów, które bazują właśnie na takich fotopowielaczach krzemowych.

Nowymi technologiami w tym zakresie będą mogły być zainteresowane takie laboratoria jak CTA - Cherenkov Telescope Array - ale także i przemysł.

DRŻĄCA ZIEMIA I CZARNE DZIURY

Z kolei prof. Tomasz Bulik będzie w ramach MAB kierownikiem innego zespołu - zajmie się czujnikami sejsmicznymi. To czujniki tak dokładne, że wykrywają drgania sejsmiczne rzędu tysięcznej części mm na sekundę. Tak niewielkie drgania Ziemi, ale i powietrza – infradźwięki - już za kilka lat, po usprawnieniu czułości detektorów poważnie utrudnią badania fal grawitacyjnych.

A zwiększenie czułości detektorów fal grawitacyjnych jest konieczne, jeśli - przy wykorzystaniu fal grawitacyjnych - chcemy się dowiedzieć, co może się dziać choćby we wnętrzach czarnych dziur.

Tymczasem, im bardziej będą dokładne detektory, tym bardziej w pomiarach widoczne będzie widoczny szum związany z drganiami otoczenia. Astrofizyk z UW pracuje nad tym, aby szum ten nie zakłócał wyników badań.

"Pierwszym projektem jest zbudowanie sieci czujników, które mierzyłyby natężenie i rozkład infradźwięków wokół detektora fal grawitacyjnych Virgo we Włoszech" - zapowiada naukowiec. Czujniki przydadzą się też podczas budowy Teleskopu Einsteina (ET).

Astrofizyk z UW ma jednak nadzieję, że jego badaniami zainteresuje się także przemysł. Zwraca uwagę, że takie superczułe czujniki sejsmiczne wykorzystywane są np. przez przemysł petrochemiczny w poszukiwaniu najlepszych miejsc na odwierty.

"Nasze badania pozwolą, by w Polsce rozwijał się przemysł nowoczesnych technologii, które będą mogły być zastosowane w przeróżnych dziedzinach" - podsumował prof. Bulik.

FORMUŁA ASTROCENTU

Oprócz grupy prof. Roszkowskiego i prof. Bulika w ośrodku Astrocent mają być jeszcze 4 grupy badawcze. "Znalezienie kierowników - osób na bardzo wysokim poziomie naukowym - może trochę potrwać. Oni nie stoją na każdym rogu i nie czekają, aż ktoś zaoferuje im pracę" - mówi prof. Bulik.

Jak zapewnia naukowiec, MAB oferować ma naukowcom zarobki konkurencyjne do stawek proponowanych w Europie. "To w końcu ma być instytut międzynarodowy. Duża część personelu będzie z zagranicy. Dzięki temu w Polsce wykształcimy inżynierów i nowe pokolenia naukowców związanych z astrofizyką cząstek" - mówi Bulik.

W ramach programu Astrocent nie powstaną nowe budynki. Ośrodek wynajmuje pomieszczenia od Politechniki Warszawskiej. Sam MAB organizacyjnie jest częścią Centrum Astronomicznego Mikołaja Kopernika PAN. "Początkowo Fundacja na rzecz Nauki Polskiej chciała, żeby MAB-y były de facto nowymi instytutami. Doświadczenie pokazało jednak, że ta forma organizacyjna jest bardzo trudna do realizacji w polskim systemie prawnym i naukowym. Łatwiej być autonomiczną częścią istniejącej już organizacji" - kończy astrofizyk. Kierownikiem Astrocent jest prof. Roszkowski.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ agt/

Copyright © Fundacja PAP 2018