Slovenski kozmolog razvija metode za zaznavanje novih planetov

Uroš Seljak se na Univerzi Berkeley ukvarja z raziskovanjem razvoja vesolja. Bistveno prispeval k razumevanju teorije o nastanku vesolja. Ljubljanska univerza mu je podelila častni doktorat.

V torek je Univerza v Ljubljani (UL) kozmologu in fiziku Urošu Seljaku podelila naziv častni doktor UL. Seljak, ki se na Univerzi Berkeley ukvarja z raziskovanjem razvoja vesolja, je bistveno prispeval k razumevanju teorije o nastanku vesolja. Danes se ukvarja tudi z razvojem statističnih metod, ki bi lahko izboljšale zaznavanje novih planetov.

Kot je v pogovoru za STA dejal Seljak, mu podeljeni naziv častni doktor Univerze v Ljubljani (UL) veliko pomeni. UL, kjer je diplomiral in magistriral, je po njegovih besedah predstavljala začetek njegove znanstvene kariere, ki jo je nato nadaljeval na Tehnološkem inštitutu Massachusettsa (MIT).

"V zadnjih nekaj desetletjih smo na področju razumevanja razvoja vesolja naredili izjemen napredek. Imamo nek standarden model, ki govori o tem, da se je vesolje začelo z velikim pokom, po njem pa se, vsaj tako verjamemo, zelo hitro širilo," je dejal Seljak.

Teorija o zelo hitrem širjenju vesolja se imenuje inflacijska teorija, ki je neposredno povezana tudi z nastankom zvezd, galaksij, planetov. Nenazadnje lahko razloži vse, kar je v vesolju. "Gre za zelo atraktivno teorijo, vprašanje pa je, kako jo dokazati oz. zavreči," je dejal.

Ravno Seljak je skupaj s kolegoma Marcom Kamionowskim z univerze Johnsa Hopkinsa in Matiasom Zaldarrigo z Inštituta za napredne študije bistveno prispeval k metodam, ki so ključne za raziskave nastanka vesolja. Leta 2021 so prejeli tudi prestižno Gruberjevo nagrado s področja kozmologije, ki jo podeljuje Gruberjeva fundacija z ameriške univerze Yale.

Delo nagrajencev se je osredotočalo na preučevanje polarizacije kozmičnega mikrovalovnega ozadja (CMB), ostankov sevanja, ki segajo v čase nastanka vesolja. Nagrajenci so iznašli matematični pomen uporabe sevanja CMB nazaj do prvega delčka sekunde obstoja vesolja in identificirali značilnost v polarizaciji CMB, tako imenovano B-polarizacijo. Ta odloča o obstoju prvobitnih gravitacijskih valov, kar je ključni del inflacijske teorije, teorije eksponentnega širjenja prostora v zgodnjem vesolju.

"Razvoj tovrstnih metod ima velik potencial. Nasa namreč načrtuje zelo velik teleskop, s katerim bi v vesolju poskušali najti življenje na drugih planetih. Seveda pa je najprej potrebno te planete locirati in teleskop usmeriti, kje naj jih sploh išče. Upam, da bomo ravno mi naredili prodor na tem področju."

Uroš Seljak,
kozmolog

Če bi torej lahko neposredno izmerili B-polarizacijo in s tem gravitacijske valove, bi to po besedah Seljaka lahko pomenilo potrditev inflacijske teorije. "Čeprav imamo vedno bolj precizne eksperimente, pa gravitacijskih valov do sedaj še nismo izmerili. Inflacijska teorija ima namreč zelo nejasne napovedi, kakšna naj bi bila velikost teh valov. Čisto možno je, da je ta velikost premajhna, da bi jo lahko zaznali z eksperimenti," je pojasnil.

Vendar pa to po njegovem mnenju ne bi ovrglo inflacijske teorije. Še vedno je namreč veliko drugih modelov znotraj teorije, ki jih lahko testirajo.

V zadnjem času se Seljak ukvarja z razvojem metod strojnega učenja za aplikacije v kozmologiji in astronomiji. "Razvijamo torej generativne metode, ki nam omogočajo izboljšati preciznost in rezultate kozmoloških eksperimentov," je pojasnil. Obenem pa se osredotoča tudi na razvoj metod, ki bi omogočale hitrejše in natančnejše statistične obdelave podatkov in bi jih nenazadnje lahko uporabili za iskanje eksoplanetov oz. planetov zunaj našega osončja.

"Z neko optimalno metodo bi lahko zaznali še neodkrite planete, ki imajo sicer šibek signal," je pojasnil. Nenazadnje bi lahko s tem povečali verjetnost za zaznavo morebitnih planetov, ki so v tako imenovani bivalni coni, torej planetov, kjer lahko nastane življenje. "Navadno gre za planete nekje med Venero in Marsom in imajo prav tako zelo šibek signal," je dejal.

"Razvoj tovrstnih metod ima velik potencial. Nasa namreč načrtuje zelo velik teleskop, s katerim bi v vesolju poskušali najti življenje na drugih planetih. Seveda pa je najprej potrebno te planete locirati in teleskop usmeriti, kje naj jih sploh išče. Upam, da bomo ravno mi naredili prodor na tem področju," je dejal.