Jak zmierzyć Wszechświat z dokładnością do 1%?

Jak zmierzyć Wszechświat z dokładnością do 1%?

  • Kierownik projektu: prof. dr hab. Grzegorz Pietrzyński, Uniwersytet Warszawski
  • Tytuł projektu: Cefeidy w układach podwójnych jako unikalne laboratorium astrofizyczne do kalibracji kosmicznej skali odległości oraz badania teorii pulsacji i ewolucji gwiazd
  • Konkurs: MAESTRO 3, ogłoszony 15 czerwca 2012 r.
  • Panel: ST 9
Drogowskaz na tle rozgwieżdżonego nocnego nieba oraz zarysu budynków obserwatorium astronomicznego. Na drogowskazie znajdują się następujące napisy: Słońce 8 minut świetlnych, LMC 163000 lat świetlnych, Warszawa 0,042 sekundy świetlnej

Głównym celem moich badań jest precyzyjny pomiar kosmicznych odległości. Zadanie to należy do najważniejszych, najbardziej pasjonujących i najtrudniejszych wyzwań współczesnej nauki. Znajomość odległości w astronomii to nie tylko znajomość fizycznych rozmiarów Wszechświata. Odległość określa również, ile energii emitują badane obiekty oraz jak jest zbudowany i jak ewoluuje cały Wszechświat. Dlatego pomiary kosmicznych odległości są niezbędne, aby poznać historię oraz dalsze losy Wszechświata, a także zrozumieć nasze miejsce i rolę we Wszechświecie. Można obrazowo powiedzieć, że w badaniach kosmosu, podobnie jak miało to miejsce kilka wieków temu w czasie słynnych wypraw geograficznych, potrzebna jest dobra mapa. Dobra mapa musi natomiast posiadać precyzyjną skalę. Astronomowie, badając strukturę Wszechświata, tworzą mapę kosmosu. Mierząc odległości, nanosimy skalę na tę mapę.

Dzięki finansowaniu naszych badań przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej oraz Narodowe Centrum Nauki powstała w Polsce grupa badawcza specjalizująca się w precyzyjnych pomiarach odległości od Ziemi do pobliskich galaktyk. Nasz zespół stanowi trzon dużego projektu międzynarodowego kierowanego przez prof. Pietrzyńskiego. Do tej pory udało nam się zmierzyć najdokładniejsze odległości od Ziemi do około 20 pobliskich galaktyk. W szczególności wyznaczyliśmy odległość do Wielkiego Obłoku Magellana (najbliższej galaktyki) z bezprecedensową dokładnością około 2%. Jest to najdokładniejszy pomiar odległości do galaktyki wykonany do tej pory. Dokładność taką znamy z życia codziennego (np. pomiar wzrostu dziecka). Nasz zespół uzyskał podobną dokładność, mierząc prawdziwie astronomiczną odległość wynoszącą 1 693 000 000 000 000 000 km. Te pomiary stanowią obecnie najlepszą skalę na kosmicznej mapie odległości. Rezultatem naszego projektu jest 120 prac naukowych w prestiżowych pismach naukowych.

Finansowanie w konkursie MAESTRO było kluczowe dla realizacji naszego projektu. Dzięki wsparciu NCN sfinansowano stypendia dla członków naszego zespołu, wiele wyjazdów obserwacyjnych do najlepszych obserwatoriów astronomicznych oraz sprzęt komputerowy niezbędny do wykonania czasochłonnych rachunków. Spodziewamy się, że nasze badania pozwolą znacząco poprawić pomiary odległości od Ziemi do pobliskich galaktyk oraz zmierzyć tempo ekspansji wszechświata z dokładnością do 1%. Będzie to miało ogromny wpływ na naszą wiedzę o budowie i ewolucji Wszechświata.


prof. dr hab. Grzegorz Pietrzyński

Profesor zwyczajny w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk. Autor 340 prac naukowych opublikowanych w najlepszych pismach astronomicznych (w tym 11 w „Nature” i „Science”) cytowanych około 13 tysięcy razy. Kierownik prestiżowych grantów Narodowego Centrum Nauki, Fundacji na rzecz Nauki Polskiej i Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Kierownik międzynarodowego projektu Araukaria. Laureat licznych nagród w tym Nagrody im. Mariana Mięsowicza Polskiej Akademii Umiejętności za wybitne osiągnięcia w dziedzinie fizyki oraz II miejsca w plebiscycie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego „Nauka to Wolność” na najciekawszy polski wynalazek, osiągnięcie naukowe i wydarzenie ostatniego 25-lecia.

Profesor Grzegorz Pietrzyński przed budynkiem obserwatorium astronomicznego