În căutarea vieții prin Univers

În căutarea vieții prin Univers

Caută viața în roiuri de galaxii aflate la miliarde de ani lumină de Pământ, testează teoria generală a relativității și face planurile Agenției Spațiale Europene pentru 2050. De aproape 18 ani Aurora Simionescu studiază astrofizica. Și-a urmat pasiunea și misiunea pe trei continente, s-a mutat la fiecare 3-4 ani și a luat totul de la zero. Acum este cercetător la Institutul Olandez pentru Cercetări Spațiale. 

Pe Aurora Simionescu am întâlnit-o prima oară acum doi ani la Tokyo, când am făcut Biz Japonia. Era prima nejaponeză numită profesor asociat la agenția spațială japoneză – Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) – și am fost primii care au aflat că se întoarce în Europa, la SRON Netherlands Institute for Space Research. S-a mutat în Olanda pentru că Institutul Olandez de Cercetare Spațială este unul dintre principalele institute spațiale implicate într‑o misiune de anvergură a Agenției Spațiale Europene care se numește Athena – următorul satelit de clasă mare, L-class, care va fi lansat care va fi lansat în 2031. “Satelitul este în proiectare, iar în 2021 va fi așa-numita Mission Adoption Review, care este punctul final în care Agenția Spațială Europeană finalizează designul acestui satelit, după care avem 10 ani să îl construim și va fi lansat în 2031”, spune Aurora Simionescu. Este membru al X-IFU Science Advisory Team – echipa de consultanți care discută cu inginerii care construiesc satelitul și transmite caracteristicile necesare cercetării. Este un dialog între ingineri și oamenii de știință, în care inginerii vor să îi aducă pe cercetători cu picioarele pe pământ și să le explice ce este posibil din punct de vedere tehnologic, iar cercetătorii încercă să îi ia pe ingineri cu capul dincolo de nori.

Satelitul Athena va colecta infor­mații spectrale în domeniul razelor X, pentru a detecta compoziția a tot ce ne înconjoară în Univers. Fiindcă Aurora Simionescu vrea să știe din ce este făcut Universul. Să înțeleagă dacă compoziția chimică pe care o avem în Sistemul Solar – unde există o anumită proporție de atomi de oxigen, de fier, de carbon și alte elemente chimice – este răspândită aproximativ la fel peste tot în Univers sau dacă există alte locuri în Univers unde compoziția chimică este cu totul alta. Cu alte cuvinte, dacă există viață.

“Moleculele sunt blocurile din care este construită viața, dar moleculele sunt făcute din atomi și atunci, în mod indirect cel puțin, ingredientele de bază ale vieții sunt acești atomi de oxigen, de carbon, fierul care curge prin sângele nostru în hemoglobină. Vrem să vedem dacă ele există în aceleași proporții peste tot în Univers sau nu”, explică Aurora Simionescu. În domeniul său de cercetare, în razele X, se axează în principal pe componentele de bază, pe atomi. În raze X se analizează cum este distribuită materia, cum sunt distribuite elementele chimice pe o rază de zeci de milioane de ani-lumină. “Deocamdată avem indicații, din cercetarea pe care am făcut-o eu, că distribuția este surprinzător de uniformă și nu înțelegem foarte exact de ce este așa. Am măsurat compoziția chimică a patru elemente diferite – magneziu, siliciu, sulf și fier în cel mai apropiat roi de galaxii față de noi și am constatat că pe o rază de 10 milioane de ani-lumină compoziția este aceeași ca în sistemul solar. Absolut aceeași”, spune Aurora Simionescu. Cercetătoarea româncă a studiat roiuri de galaxii din constelația Fecioară, care este la “doar” circa 50 de milioane de ani-lumină față de noi, dar cu Athena va putea studia roiuri de galaxii care sunt la miliarde de ani lumină și va putea vedea nu doar patru elemente chimice, ci în jur de 16.

A avut Einstein dreptate?

Tot cu ajutorul satelitului Athena, cercetătorii vor putea să testeze și teoria generală a relativității. “Liniile spectrale de la aceste elemente chimice ne dau informații despre cât oxigen sau cât fier este în compoziția acestui mediu care emite raze X, dar și care sunt vitezele. Prin efectul Doppler, linia spectrală se poate schimba spre roșu sau spre albastru dacă obiectul se apropie sau se îndepărtează de noi. Și, dacă avem mai multe particule dintre care unele se apropie și altele se îndepărtează, linia se lățește și în acest fel se poate măsura dinamica”, explică Aurora Simionescu.

În roiurile de galaxii, spațiul dintre galaxii este plin de gaz care emite gaze X, iar o altă sursă de emisie de raze X este în apropierea unei găuri negre foarte masive – gazul care pică în această gaură neagră din cauza gravitației foarte puternice este încălzit până la temperaturi la care emite raze X. Și având informații despre viteza acestui gaz, cercetătorii pot vedea cum intră în această gaură neagră și pot să testeze teoria generală a relativității. “Putem să vedem dacă Einstein a avut dreptate sau nu. Toată lumea vrea ca Einstein să nu fi avut dreptate, pentru că, în condiții extreme, în Univers, mecanica cuantică și teoria generală a relativității se bat cap în cap, ceea ce înseamnă că cel puțin una dintre aceste teorii este incompletă. Căutăm semne cât de mici că măsurătorile noastre deviază de la prezicerile făcute de teo­ria generală a relativității, pentru că dacă vom descoperi unde este problema, vom ști cum să adaptăm teoria generală a relativității, ca să se apropie de o teorie unificată, unde cele două teorii nu se mai bat cap în cap”, explică cercetătoarea.

Până va fi lansat Athena, Aurora Simionescu continuă colaborarea și cu Agenția Spațială Japoneză, care va lansa un satelit în 2022. XRISM este urmașul lui Hitomi și face același lucru – spectroscopie în raze X. Va fi un precursor al satelitului Athena, cu o rezoluție spectrală mult mai bună decât ce avem acum, dar cam jumătate din ce va avea Athena.

În același timp, Aurora Simionescu a coordonat echipa SRON Nether­lands Institute for Space Research pentru proiectul Voyage 2050 care stabilește prioritățile Agenției Spa­țiale Europene pentru anul 2050. “În 2019, Agenția Spațială Europeană a rugat comunitatea științifică să ne punem capetele laolaltă și să ne gândim care ar trebuie să fie prioritățile Agenției în 2050. Există mai multe propuneri trimise, în jur de 100, din care în jur 30 au fost selectate pentru o prezentare la sfârșit de octombrie, la centrul Agenției din Spania. Și am prezentat conceptul nostru la Madrid”, spune cercetătoarea.

Studierea undelor gravitaționale, a căror existență a fost descoperită doar de curând, și a exoplanetelor (planetele care se află în jurul altor stele) sunt două dintre prioritățile Agenției Spațiale Europene pentru 2050, propunerea Aurorei Simionescu este însă una de anvergură – o hartă a Universului la scara cea mai mare. “Vrem să detectăm toată materia din Univers. Vrem să știm unde sunt toți atomii din Univers, pentru că majoritatea atomilor din Univers sunt în acest gaz dintre galaxii, pe care deocamdată nu îl putem vedea. Vrem să înțelegem cu adevărat rețeaua cosmică – ce proprietăți au atomii din ea și cum au fost cartografii din vremuri vechi, care făceau hărți ale Pământului, vrem să avem o hartă corectă și completă a întregului Univers”, spune cercetătoarea.

Cum reușește Aurora Simionescu să facă toate aceste lucruri pe care alții nu le-ar face nici dacă ar avea mai multe vieți? Cu ce costuri vine performanța la acest nivel? “Eu când muncesc la proiecte cum este Voyage 2050, nu muncesc, eu trăiesc proiectul! Mă duc la culcare și mă trezesc din somn cu câte o idee și mi-o notez pe o bucată de hârtie ca să nu o uit. Visez proiectul, visez ce o să scriu. Un astfel de proiect este în capul tău constant – când mănânci, când speli rufele, când faci duș… Nu se poate măsura într-un număr de ore. Îți acaparează toată energia și tot timpul. Chiar și când dormi!”

Articolul a fost inițial publicat în Biz nr. 340 (20 februarie – 15 martie 2020). Dacă dorești să primești Revista Biz prin curier, abonează-te aici.