facebooktwittergoogleinstagram

Věda a výzkum

Portál Vědavýzkum.cz - Nezávislé informace o vědě a výzkumu

Ernst & Young - hlavní partner portálu Vědavýzkum.cz

Hlavní partner portálu
facebooktwittergoogleinstagram

Norbert Werner: Místo pohádek mi táta ukazoval kosmonauty na Měsíci

30. 6. 2020
Norbert Werner: Místo pohádek mi táta ukazoval kosmonauty na Měsíci

Astrofyzik Norbert Werner je čerstvým držitelem unikátního grantu Masarykovy univerzity MUNI Award in Science and Humanities. Coby odborník na chování černých děr či mezigalaktického plynu se chce v Brně věnovat mimo jiné spolupráci s firmami, které se zabývají vývojem malých družic. 

norber werner2 1440x720 4085105065

Aktuálně pracuje na Univerzitě Loránda Eötvöse v Budapešti, kam přišel po osmiletém působení na Stanfordově univerzitě ve Spojených státech. Přednáší v japonské Hirošimě a na Masarykově univerzitě, kam se teď bude přesouvat i se svým výzkumem.

Proč jste usiloval o grant MUNI Award?

Je to výborný projekt, velmi flexibilní. Výzkum se nedá nějak podrobně plánovat na delší dobu, tak prostě věda nefunguje. Může se objevit zcela nová věc a je potřeba změnit plány; a právě toto grant Masarykovy univerzity umožňuje včetně toho, že díky němu lze věnovat většinu času výzkumu, a ne administrativě.

Čemu se tady budete věnovat?

Chci se soustředit na astrofyziku vysokých energií, v níž zkoumáme místa ve vesmíru, která jsou nejvíc horká a mají nejvíc energie. Jde především o mezigalaktický plyn v kupách galaxií. Jen asi deset procent normální hmoty ve vesmíru je ve hvězdách a planetách, zbytek je právě tento plyn, který se při dopadu do gravitačního pole kup galaxií zahřívá tak, že vydává rentgenové záření. Právě na toto záření se zaměřujeme a zkoumáme tak vlastnosti mezigalaktického plynu, ale i chování černých děr ve středech galaxií, které s ním také interagují, a sehrávají tak důležitou úlohu ve vývoji galaxií.

Udržují totiž mezigalaktický plyn horký, a tím zabraňují tvorbě nových hvězd. Když pohlcují okolní hmotu, vytváří se v jejich blízkosti obrovské množství energie, které se uvolňuje buď ve formě světla, v případě takzvaných kvasarů, nebo formou výtrysků, které okolní plyn ohřívají a vytvářejí v něm různé bubliny a laloky. Tyto výtrysky se skládají z částic pohybujících se rychlostí blízké rychlosti světla a vyzařují radiové záření, které také můžeme pozorovat.

Právě objev jedné takové dutiny v mezigalaktickém plynu vedl k popisu zatím největší erupce ve vesmíru. Vy jste její stopy zaznamenal jako první, ale potvrdila ji jiná skupina. Je to běžné?

Před několika lety jsem v rentgenových snímcích galaxie s označením WISEA J171227.81–232210.7, jež patří do souhvězdí Hadonoše a je vzdálená 390 milionů světelných let od Země, objevil dutinu v mezigalaktickém plynu. Domníval jsem se, že jde o následek mohutného výtrysku energie z černé díry, ale ta erupce by byla tak obrovská, že mi to přišlo nepravděpodobné a tuto teorii jsem zase zavrhl. Mí kolegové z NASA ale našli důkaz, že to skutečně je důsledek obrovského výbuchu energie z černé díry. Říkali mi o tom vlastně už před dvěma lety, ale pro taková tvrzení potřebujete mít opravdu mimořádné a velmi dobře podložené důkazy, které se publikovaly až letos.

Co vás vlastně na zkoumání černých děr a kup galaxií baví?

Když jsem ještě jako dítě sledoval Mléčnou dráhu a nebe poseté hvězdami, měl jsem pocit, že se dívám do nekonečna a kladl jsem si otázku, jak je vesmír uspořádán, jak může vypadat na těch největších škálách. Pak jsem se dozvěděl, že tyto hvězdy jsou součástí galaxií a v jedné takové galaxii jich je na 400 miliard a jen v pozorovaném vesmíru je sto miliard galaxií, které v něm nejsou rozmístěné rovnoměrně, ale tvoří pavučinovou strukturu... Proto mě to fascinuje.

werner 720x480 2351955963

Zájem o astronomii jste získal už v dětství. Co vás k tomu přivedlo?

Pocházím ze Slovenska z Rožňavy, kde jsme měli lidovou hvězdárnu. Navíc astronomie zajímala už mého dědu i tátu, a když jsem byl malý, tak mi tatínek místo čtení pohádek ukazoval brožuru o přistání na Měsíci. Byly tam snímky Neila Armstronga a Buzze Aldrina, jak se po něm procházejí, a taky obrázek města, které tam mělo už v roce 2000 stát, a já si to moc rád prohlížel. Když mě otec vzal asi ve čtyřech letech na hvězdárnu podívat se na zatmění Měsíce, viděl jsem tam všechny ty krátery, které jsem znal z obrázků.

V páté třídě jsem se poprvé dočetl o teorii velkého třesku a ohromilo mě to. Když jsem pak naší třídní učitelce povídal o raketoplánech, řekla mi, že bych měl jít studovat matematicko-fyzikální fakultu a stát se astrofyzikem. Od té doby jsem měl jasno v tom, co chci dělat.

Inspirací byl pro vás i známý astrofyzik Jiří Grygar.

Ano, jezdíval s přednáškami i do Rožňavy a já ho po jedné z nich poprosil, jestli by si nepřečetl mou práci, kterou jsem dělal v rámci SOČ. Byl ochotný a nakonec mi dělal konzultanta. Hodně se mi věnoval přes e-maily, odpovídal mi na otázky, četl mé práce a takto mě motivoval. To, jak uměl popularizovat astronomii, mě dodnes inspiruje, abych se i já snažil tento obor popularizovat a dál předávat to, co jsem od něj dostal.

Studovat jste šel do Košic a doktorát jste si dělal v nizozemském Utrechtu. Tam jste se dostal díky tomu, že jste si vlastně sám zařídil celý Erasmus. Jak to bylo?

Už v prvním ročníku v Košicích jsem narazil na možnost výměnných pobytů v programu Erasmus, ale ukázalo se, že naše univerzita s nikým nemá bilaterální smlouvu a vyjet se nedá. Díky mezinárodním astronomickým táborům jsem poznal člověka, který měl kamaráda právě v Utrechtu, a nakonec se nám přes něj podařilo dohodu dojednat. Podařilo se mi tam odjet na tři měsíce ve čtvrťáku, a když pak hledali doktoranda, dali mi vědět a já nabídku přijal.

Pozice v Utrechtu byla zaměřená na výzkum kup galaxií, což jsou největší vesmírné objekty. Byla to oblast, která vás lákala nejvíc?

Měl jsem představu, že se budu věnovat výzkumu asteroidů, komet nebo planet. Hodně mě bavila vozítka pro výzkum Marsu a další věci spojené se Sluneční soustavou a snil jsem o tom, že půjdu studovat do Spojených států na Cornellovu univerzitu, kde působil astrofyzik Carl Sagan. Ale nabídku z Utrechu jsem dostal dřív, než jsem si stihl podat přihlášku do USA. A protože mě zajímala i struktura vesmíru z celkového pohledu, místo jsem rád vzal.

Do Spojených států jste ale nakonec odjel, působil jste na Stanfordově univerzitě, a to díky grantu od Americké vesmírné agentury NASA. Bylo složité jej získat?

NASA každoročně hledá vědce na různé programy a já se hlásil o grant, který byl spojen s misí a vesmírnou observatoří Chandra. Ta na oběžné dráze Země sleduje rentgenové záření z vesmíru, tedy právě to, co využíváme pro pozorování kup galaxií a mezigalaktického plynu. Měl jsem obrovské štěstí, že jsem grant získal, protože vybírali pět lidí ze 150 zájemců. Tříletý grant umožňoval vybrat si pro práci libovolné místo v USA a já si zvolil Stanford. Nakonec jsem si tam pobyt prodloužil na osm let.

Říkal jste mi, že jste se tam cítil jako doma a navíc měl možnost ve Spojených státech zůstat. Před čtyřmi lety jste se ale vrátil do střední Evropy. Proč?

Bylo to dlouhé rozhodování. Už jako vysokoškolák jsem měl ale představu, že i když bych chtěl pracovat v zahraničí, jednou se chci vrátit a pomoci k tomu, aby se i tady dělala taková věda, která mě přivedla do USA a k NASA.

V Brně byste rád navázal také spolupráci s technologickými firmami. Proč vlastně?

Můj výzkum vychází z pozorování vesmírných observatoří. Jednu takovou momentálně vyvíjí Evropská vesmírná agentura (ESA) pod názvem Athena a já jsem ve vědecké komisi této družice, která by měla být vypuštěna nejdřív za deset let. A v Brně se vyvíjí její část.

Není to však jediná věc, která propojuje Brno a výzkum vesmíru. Budování velkých kosmických observatoří je časově i finančně velmi náročné, ale technologický vývoj a miniaturizace už dospěly do bodu, kdy můžeme začít vyvíjet malé družice a satelity o rozměrech krabice od bot či menší, které také mohou dělat průlomovou vědu. V Brně vzniká několik firem, které se tomu chtějí věnovat nebo už věnují, a myslím, že by tu mohl vzniknout takový hub těchto technologií. Věřím totiž, že tyto malé satelity dokáží efektivně doplnit práci velkých observatoří a přinést obrovský objem nových a různorodějších dat, která mohou celý obor výrazně posunout.

Jaké jsou vaše představy o budoucnosti astrofyziky?

Moje vize je taková, že každý astronomický ústav by mohl mít ve vesmíru svou vlastní výkonnou observatoř na nanodružici. Věřím, že my v Brně bychom mohli být mezi prvními.

Mým snem je pak mise, která by dokázala zmapovat všechnu hmotu ve vesmíru, většina se jí totiž ukrývá mezi kupami galaxií a hustota tohoto plynu je tak nízká, že emituje jen velmi málo rentgenového záření a dá se tedy jen velmi těžko pozorovat. Kdyby se nám to podařilo, přiblížili bychom se pochopení vývoje vesmíru mnohem víc než teď. Návrh takové ambiciózní mise jsme nedávno podali do Evropské vesmírné agentury, a pokud se uskuteční, bude to za více než 20 let. Výzkum vesmíru je totiž běh na velmi dlouhou trať.

 

Autorka: Ema Wiesnerová

Zdroj: Masarykova univerzita


Norbert Werner

se narodil ve slovenské Rožňavě, po studiích na univerzitě Pavla Jozefa Šafárika v Košicích získal doktorát na Utrechtské univerzitě a Nizozemském institutu pro výzkum vesmíru. V letech 2008 až 2016 působil na Stanfordově univerzitě. Aktuálně působí na Univerzitě Loránda Eötvöse v Budapešti, odkud se přesouvá na MUNI. Rád chodí po horách a také létá na malých letadlech.