Iako mnogi sanjaju zvijezde i svemir, samo poneki uspiju u tome da im da im to postane životni poziv. Mladi astronom Neven Tomičić (28) uspio je ostvariti svoj dječački san te nam je ispričao priču o svom znanstvenom putovanju, objasnivši kako je nakon studija na zagrebačkom PMF-u doktorirao na najpoznatijem njemačkom istraživačkom institutu - Max Planck (The Max-Planck-Institut für Astronomie).
Neven je imao samo pet godina kada shvatio da ga zanima svemir. "Kako to da se Mjesec mijenja na noćnom nebu?", pitao se. Njegov dječji odgovor bio je da je Mjesec poput balona koji se ispuhuje. Fascinirale su ga različitosti planeta koje je promatrao na posteru u svojoj sobi prije nego što je uopće krenuo u školu, a sve se promijenilo onog trenutka kada je s 11 godina na televiziji ugledao seriju Zvjezdane staze. "Serija mi je dala ideju o putovanju kroz prostor i vrijeme koristeći znanje fizike i astronomije.
Od tog trenutka sam aktivno tražio put koji vodi prema fizici i astronomiji. Drugim riječima, to me je navelo da idem na dodatne satove fizike u osnovnoj školi, da se naposljetku upišem u prirodoslovno-matematičku gimnaziju te da odem na smjer Istraživačka fizika na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Zagrebu", započeo je svoju priču mladi astronom.
Kada je upisao fakultet nije znao da će diplomirati kao astronom s obzirom na to da je nekoliko godina ranije ukinut smjer astrofizika na PMF-u. Ipak, studij istraživačke fizike bio je pun pogodak. "Za razliku od srednje škole, u kojoj se na slijepo uče formule, na fakultetu se uči izvor tih formula", objašnjava. Predmeti koji su se bavili modernom fizikom poput kvantne fizike, fizike materijala, elementarnih čestica, biofizike i astronomije, naučili su ga da je područje istraživanja moderne fizike veliko, prepuno neistraženih područja.
"Znanstvenici cijelo vrijeme stoje na granici između fizičkih pojava na koje znamo odgovore i pojava na koje ne znamo odgovore. Cilj znanosti je taj da se baci svijetlo na neodgovorena pitanja, te da se pomakne granica našeg znanja, a zbog kompleksnosti ili količine istraživanja, velike grupe znanstvenika po cijelom svijetu moraju surađivati. Na kraju studija shvatio sam da je cilj mladog znanstvenika da pomiče granice znanja, te da je to tek početak učenja, a ne kraj", kaže Tomičić.
Znanost izvan Zagreba
Njegova priča na Max Planck Institutu započela je kada je Neven odlučio kako će pisati diplomski rad iz astronomije. U to vrijeme na zagrebački PMF, nakon deset godina usavršavanja u inozemstvu, vratila se naša poznata znanstvenica dr. sc. Vernesa Smolčić koja je pokrenula svoju grupu baveći se dalekim galaksijama, i u koju je uključila doktorante i diplomante iz cijelog svijeta (Australija, Hrvatska, Finska, Italija, ...). Uz njezinu pomoć te nakon razgovora s dr. Krešimirom Pavlovskim, profesorom astronomije i astrofizike, Tomičić shvaća kako je svijet znanosti puno veći od malog okruženja u Zagrebu, te da bi mogao potražiti doktorske programe u stranim zemljama.
"Prijavio sam se na doktorske studije u nekoliko zemalja (Njemačka, Britanija, Čile), ali s obzirom na to da je prof. Smolčić bila studentica Max Planck Instituta za astronomiju u Heidelbergu, odlučio sam otići tamo", ispričao je Neven koji je dobio dvije ponude. Prva, njemu poželjnija bila je vezana uz promatranje međuzvjezdanog plina i prašine u galaksijama dok se druga bavila teorijskom astronomijom crnih rupa. Odabravši prvu, završio je u grupi dr. Eve Schinnerer.
S obzirom na to da je Max Planck institut jedan od najvećih u svijetu, znanstvenici dolaze sa svih strana svijeta, a među kolegama našli su mu se oni iz Južnoafričke republike, Čilea, SAD-a, Kanade, Europe, Irana Izraela, Libanona, Kine, Japana, Australije... Nas je odmah zanimalo kako mladi znanstvenici tamo provode dane te od čega se sve sastoji njihov posao.
"Osnovica mog posla je analiza i interpretacija podataka koje dobijemo promatranjem astronomskih objekata sa teleskopima diljem svijeta. Zapravo je osnova posla da kodiram u programima na računalu, koji analiziraju i barataju sa podacima. To je metoda moderne astronomije, i to omogućava manjim grupama znanstvenika da se bave astronomijom diljem svijeta, sve dok imaju računala i dobre inovativne projekte za promatranje svemira. Tako da se i ljudi koji sjede samnom u uredu bave različitim temama od planeta, formiranja zvijezda, kvazara i sl.", pojašnjava nam Neven.
Od čega se sastoji svemir?
Kada smo ga pitali da nam pobliže objasni srž svoje doktorske radnje, Neven nije želio brzati. "Dopustite da prvo pobliže objasnim od čega se sastoji naš svemir", kaže, ne bi li nas doveo do onoga čime se on zapravo bavi. "U svemiru postoje galaksije koje se sastoje od zvijezda, planeta koji kruže oko tih zvijezda, te od međuzvjezdanog plina i prašine među tim zvijezdama. Međuzvjezdani plin i prašina, ili međuzvjezdani materijal je jako bitna komponenta galaksije, jer se iz njega rađaju zvijezde.
Kakve će karakteristike mlade zvijezde imati, koja je lokacija formiranja zvijezda unutar galaksije, te kako to utječe na razvoj galaksija ovisi direktno o karakteristikama medjuzvjezdanog materijala (kemijski sastav, pozicija, gustoća i tlak, ...) i o fizikalnim pojavama koje utječu na njega. Promatranje igre i veza između međuzvjezdanog materijala i formiranih zvijezda u galaksijama nam omogućuje da shvatimo koji točno fizikalni procesi utječu na formiranje zvijezda, te samim time na evoluciju galaksija.
Neki od tih procesa su: zvjezdana radijacija, gravitacija i gustoća međuzvjezdanog materijala, plimne gravitacijske sile unutar i van galaksija, eksplozije supernove, mlazovi materijala iz crnih rupa, kemijski sastav materijala. Za što bolje mjerenje količine i pozicije međuzvjezdanog materijala i formacije zvijezda, te za bolju interpretaciju veza među njima, astronomi koriste različite tehnike mjerenja dotičnih", objašnjava Tomičić.
Tri cilja istraživanja
Njegova radnja imala je tri cilja. Prvi cilj mu je bio odrediti relativnu distribuciju prašine i mladih, tek formiranih zvijezda u obližnjoj Andromedinoj galaksiji (M31). "Problem međuzvjezdane prašine je da ona absorbira svjetlo zvijezda i plina, time smanjujući njihov sjaj, što stvara poteškoće kada astronomi hoće mjeriti količinu formiranih zvijezda i međuzvjezdanog materijala. Ako znamo točnu distribuciju prašine naspram formiranih zvijezda, moguće je eliminirati te poteskoće, te poboljšati tehnike mjerenja međuzvjezdanog materijala i formacija zvijezda. Naši rezultati indiciraju da se relativna distribucija prašine i zvijezda mijenja unutar galaksije ovisno o lokaciji unutar galaksije tj. udaljenosti od centra galaksije", kaže Neven.
Drugi cilj mu je bio razviti tehniku ili mjerilo za mjerenje količine formacije zvijezda u obližnjim galaksijama, koristeci podatke iz Andromedine galaksije. "U prošlosti su astronomi već razvili slične tehnike, ali za velike skale, poput skala koje obuhvaćaju cijele galaksije (galaktičke skale). Naša grupa je među prvima koja pokušava razviti te tehnike na manjim, subgalaktičkim skalama, čime se povećava preciznost tih tehnika. Pošto je Andromedina galaksija blizu našoj galaksiji, omogućeno nam je promatrati međuzvjezdani materijal i zvijezde na puno manjim skalama i sa boljom rezolucijom. Naši rezultati za Andromedinu galaksiju indiciraju da promjena relativne distribucije prašine naspram zvijezda drastično utječe na tehniku mjerenja količine formacije zvijezda. Nasa hipoteza daje naslutiti da u budućnosti treba biti pažljiv u kojem dijelu galaksije se mjere formirane zvijezde, jer korištene tehnike mogu biti pogrešne zbog različite distribucije prašine i zvijezda."
Finalni, treći cilj, njegove radnje bio je promatranje kako rana faza interakcija i sudara galaksija utječe na međuzvjezdani materijal i na efikasnost formiranja zvijezda. Točnije, da li fizikalni procesi, poput plimnih gravitacijskih sila sudarajućih galaksija, utječu na formiranje zvijezda. "Promatrali smo međuzvjezdani materijal i formiranje zvijezda u galaksiji NGC 2276 koja prolazi kroz ranu fazu sudara sa svojom susjedskom galaksijom. Naša grupa je pronašla da se efikasnost formiranja zvijezda unutar te galaksije drastično povećala.
Mi to objašnjavamo utjecajem plimnih gravitacijskih sila na međuzvjezdani materijal kroz cijelu galaksiju, koji kolapsira i efikasnije formira zvijezde.", zaključuje Neven i otkriva kako su promatranjem Andromedine galaksije otkrili da tehnike mjerenja formacije zvijezda moraju biti korigirane zbog utjecaja relativne distribucije prašine i zvijezda. Promatranjem galaksije NGC 2276, su pak zaključili da interakcija među galaksijama utječe na međuzvjezdani materijal i efikasnost formiranja zvijezda, te da galaksije nisu stacionarni objekti koji se ne mjenjaju.
Što dalje?
Nakon što je doktorirao, Tomičić je počeo raditi na Opservatoriju u Padovi (Italija), koji je član Talijanskog Nacionalnog Instituta za Astrofiziku (INAF), u grupi dr. Bianca Poggiantija. Na novom institutu Neven se bavi, kako nam objašnjava, galaksijama kojima je međuzvjezdani materijal djelomično maknut iz galaksije zbog utjecaja RAM tlaka te nam je i to pobliže objasnio. "Zamislite kako osoba na plaži hoda plićakom. Kako osoba hoda kroz more, tako more gura njene ruke u suprotnom smjeru od smjera hoda. Taj efekt se zove efekt RAM tlaka fluida (more) na objekt koji prolazi kroz taj fluid (osoba sa rukama).
Isti efekt se dešava kada galaksija (analogno osobi u moru) sa svojim međuzvjezdanim materijalom (analogno rukama osobe) prolazi kroz fluid međugalaktičkog plina (analogno moru), koji gura galaktički materijal van te galaksije. Na trenutnom Institutu tako promatram galaksije sa RAM tlakom, koje su izgubile svoj međuzvjezdani materijal u drastičnim količinama.", govori nam Neven, te napominje kako će i dalje surađivati s osobama na Max Planck Institutu na temama iz svoje doktorske radnje.
"U Hrvatskoj doktorand mora polagati različite ispite, koji na kraju drastično ne pridonose doktorskoj radnji. Samim time ima manje vremena da se posveti pisanju znanstvenih članaka, koji su najvažniji stup za znanstvenu karijeru i za prepoznavanje studentovog rada od strane drugih znanstvenika i instituta.", kaže Neven, ali i napominje da se u zadnje vrijeme stvari poboljšavaju u Hrvatskoj, tj. smanjuje se količina tih predmeta. Mladima savjetuje da ustraju u svojim snovima te da, ukoliko je moguće, pogledaju na koji način drugi rješavaju probleme.
"Važno je planirati određene korake za budućnost, jer time stvarate svoje ciljeve koji vas tjeraju da napredujete kroz život. Naravno, osobe trebaju biti dovoljno fleksibilne da mijenjaju svoje ciljeve prema vanjskim situacijama.", objašnjava i dodaje kako su to najvažniji savjeti koje je naučio na Max Planck Institutu te da se oni ne odnose samo na život već i na znanstveni rad. Iako se astronomija smatra još uvijek poprilično egzotičnom granom znanosti, Neven kaže kako astronomija ima određeni utjecaj i kada su u pitanju stvari poput razvoja detektora (razvoj CCD tehnologija), računalnih tehnika i simulacija, optičkih tehnika, te utjecaj na granu meteorologije.
"Astronomija postavlja pitanje kako se svemir razvio u svijet oko nas, te što je dovelo do struktura (tamna tvar, galaksije, zvijezde, planeti, atmosfera, ...) koje danas opažamo.", dodaje Neven. Zamolili smo našeg sugovornika da nam spomene i neka neodgovorena pitanja iz njegove struke:
- Kako je tekao proces formiranja planeta, te koji uvjeti omogućuju najveću vjerojatnost za razvoj i evoluciju bio-molekula?
- Kako izgleda prostor-vrijeme oko sudarajućih crnih rupa i da li je moguće mjenjanje standardnih fizikalnih zakona u tim uvjetima?
- Kako se mjenjala putanja zvijezda u galaksijama kroz vrijeme te dali je to utjecalo na razvoj našeg sunčevog sustava?
- Je li kozmičke zrake i magnetsko polje u galaksiji utječu na urušavanje međuzvjezdanih oblaka te time odmaže ili pomaže boljem formiranju zvijezda i planeta?
- Kako su se mijenjala karakteristika prašine u galaksijama kroz kozmičko vrijeme, te zašto uočavamo više prašine u ranom svemiru nego sto neke teorijske procjene predviđaju?
I dok čekamo da netko da odgovore na navedena pitanja, Neven nam je za kraj otkrio kakvu on budućnost očekuje. "Prije dvjesto godina su rekli da je nemoguće letjeti, a danas letimo. Tko zna kako će se tehnologija razvijati, te da li ćemo uspjeti stvoriti tehnologiju nad-svjetlosnog putovanja. Ja se nadam da hoćemo, iako zasigurno ne za moga života. Osobno bih se zadovoljio da do kraja mog života počnemo intenzivnije slati sonde na planete našeg Sunčevog sustava." Onima koji se nadaju kako ćemo ipak prije stupiti u kontakt s izvanzemaljcima, poručuje kako bi bilo lijepo da riješimo svoje vlastite planetarne probleme prije nego što krenemo tražiti inteligentan život izvan Zemlje.
