Dragana Ilić, Anđelka Kovačević i Luka Popović su među 2000 naučnika koji će u periodu od 2025. do 2035. godine biti deo međunarodnog projekta Legacy Survey in Space and Time (LSST), koji predvodi profesor dr Željko Ivezić, profesor astronomije na Univerzitetu u Vašingtonu i direktor konstrukcije opservatorije „Rubin“, koji je o ovom projektu takođe govorio za Centar za promociju nauke. Dr Dragana Ilić i dr Anđelka Kovačević su profesorke sa Katedre za astronomiju Matematičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu, a dr Luka Popović je naučni savetnik Astronomske opservatorije Beograd i redovan profesor na Matematičkom fakultetu. U intervjuu za Centar za promociju nauke, Ilić, Kovačević i Popović kažu da njihovom timu učešće na LSST projektu pruža „izuzetnu priliku za profesionalni razvoj“, kao i da će sam projekat otvoriti „novu epohu u astronomiji“. Oni zajednički vode SER-SAG (Serbian Active Galaxies) tim, koji čine članovi Matematičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu i Astronomske opservatorije u Beogradu.
„Potpuno je jedinstvena prilika da učestvujete u vodećem svetskom naučnom projektu koji će pomeriti granice saznanja moderne nauke, tehnologije i primene veštačke inteligencije. Rubin opservatorija i LSST projekat otvaraju svoja vrata naučnicima iz celog sveta da se na osnovu znanja i ekspertize uključe u projekat, što ga čini jedinstvenim u odnosu na ostale velike naučne projekte, koji za učešće institucija i naučnika uglavnom zahtevaju novčana ulaganja. Ubeđena sam da će LSST ostvariti planirane naučne ciljeve, ali verujem i da će i prevazići naša očekivanja i otkriti zapravo nešto potpuno nepoznato i neočekivano“, kaže prof. dr Dragana Ilić.
Učešće srpskih naučnika u projektu podržaće i Ministarstvo nauke, tehnološkog razvoja i inovacija, koje će izdvajati određena namenska sredstva na godišnjem nivou za učešće na ovom značajnom projektu, čime će se obezbediti efikasnije učešće, rad i putovanja domaćih eksperata.
Decenija posmatranja neba
Prvobitna ideja o onome što se danas zove LSST projekat nastala je početkom dvehiljaditih. Bilo je potrebno da prođe mnogo godina kako bi se ona jasno iskristalisala, kako bi se okupio veliki tim i, naposletku, osiguralo finansiranje američke Nacionalne fondacije za nauku (NSF). Tako će u narednih deset godina, na svake tri do četiri noći, teleskop visok 8,4 metra, sa kamerom od 3200 megapiksela, pozicioniran u Čileu, u Opservatoriji „Vera Rubin“, snimati čitavo nebo. Slike i terabajti prikupljenih podataka biće dostupni ogromnom broju naučnika širom sveta, kako bi se detaljno istražili tamna materija, tamna energija i opasni asteroidi, kaže za CPN prof. dr Ivezić.
„Treća stvar bi bilo nešto što nam nikad na pameti nije bilo i to znamo iz iskustva iz ranijih velikih projekata. Postoji određena vrsta nauke koja se koristi kao opravdanje za finansiranje takvog projekta, ali ako je projekat dovoljno nov, ako ima mnogo novih podataka ili posebno kvalitetnih podataka, onda se obično na kraju otkrije nešto što nikome nije ni sinulo da će biti otkriveno. I to je u načelu i najuzbudljiviji deo svega.“
Srpski tim je u ovaj projekat uključen još od 2007. godine i Konferencije o spektralnim linijama u astrofizici, kojoj je prisustvovao i prof. dr Ivezić. U neformalnom druženju, dr. Ivezić im je ispričao o ideji istraživanja neba većim teleskopom i specifičnom kamerom, što bi omogućilo da se vidi dublje u kosmos. Ilić, Kovačević i Popović kažu da ih je odmah zaiteresovalo, pre svega, posmatranje asteroida, zvezda i aktivnih galaksija. Stoga su uzeli aktivno učešće u prvoj fazi, koja se odnosila na predlog teleskopa, kamere i cilja istraživanja. Pored srpskih naučnika, u tom trenutku još jedini zainteresovani da rade na projektu bili su istraživači iz Francuske.
„Na samom početku smo oformili tim koji je učestvovao u pravljenu softvera i plana za slanje obaveštenja o novim pojavama na nebu (alerti), čiji je rad koordinirao dr Darko Jevremović sa Astronomske opservatorije. Trenutno, pred sam kraj izgradnje opservatorije i teleskopa, akcenat je stavljen na analizu efikasnosti posmatračkih strategija LSST-a, odnosno optimizaciju efikasnosti rada teleskopa, u čemu vrlo aktivno učestvuje SER-SAG tim sa Matematičkog fakulteta.
Proces prelaska na ekspertski doprinos, popularno nazvan „inkajnd“, od engleskog international in-kind contribution, započet je u periodu 2020–2021. godine, tokom kojeg je naš tim predstavio i dokazao svoju ekspertizu i mogućnosti u vrednosti od skoro dva milion dolara. Tačnije, dao je softversko rešenje za analizu i modelovanje krivih sjaja nebeskih tela i obezbedio vreme za buduća propratna posmatranja na teleskopu ‘Milanković’, uz angažovanje malog tima ljudi i bez namenskog finansiranja“, kaže prof. dr Popović.
Razvoj softverskih rešenja od presudnog značaja za nova otkrića
Jedan od najvećih izazova LSST projekta je razvoj inovativnih softverskih rešenja za naprednu analizu kompleksnih podataka koje će teleskop prikupiti. Deo SER-SAG tima na Matematičkom fakultetu razvio je napredan softver za analizu svetlosnih kriva nebeskih tela. Ovaj inovativni softver koristi složene algoritme za obradu ogromnih količina podataka koje će generisati LSST. Korišćenjem metoda mašinskog učenja i neuronskih mreža, softver može da identifikuje i katalogizuje periodične signale u svetlosnim krivama zvezda, galaksija i drugih kosmičkih objekata.
„Ova analiza je ključna za razumevanje promenljivih objekata u svemiru, kao što su promenljive zvezde, kvazari i supernove, a može nam pomoći da konačno nađemo kandidate za sudare supermasivnih crnih rupa, koje su jedne od važnih izvora gravitacionih talasa. Dvojni sistemi bliskih supermasivnih crnih rupa su rezultat velikih kosmoloških simulacija i očekivana pojava u univerzumu i evoluciji galaksija. Ipak, do sada nijedan ovakav sistem nije potvrđen, a naš softver je neophodan za takvo jedno otkriće“, kaže prof. dr Kovačević, koja rukovodi ovim delom tima.
Tim je takođe razvio softver za rudarenje informacija iz velikih podataka (data mining), koji se koristi za ekstrakciju relevantnih informacija iz ogromnog skupa podataka koje LSST prikuplja. Uključuje algoritme za klasifikaciju objekata na osnovu njihovih svetlosnih karakteristika. Ova tehnologija je posebno korisna za identifikaciju i praćenje nebeskih objekata koji pokazuju zanimljive ili neobične karakteristike, i može naći primenu u drugim oblastima koje koriste vremenske serije.
Podrška „Milankovića“ LSST projektu
Tim srpskih naučnika je do sada postigao značajne rezultate na projektu, objavio veliki broj istraživanja u vodećim svetskim naučnim žurnalima i u svoj rad uključio studente doktorskih i master studija, a ima i velike planove za teleskop „Milanković“:
„SER-SAG tim se posebno zalaže za poboljšanje mogućnosti i operacija 1.4 m teleskopa ‘Milanković’ na planini Vidojevica u južnoj Srbiji, kako bi što efikasnije pratio i podržao buduća otkrića LSST pregleda neba. U tome najviše doprinosi tim sa Astronomske opservatorije (Maša Lakičević, rukovodilac) koji radi na poboljšanju dostupnog instrumentarijuma na ovom teleskopu, razvoju procedura za brzu obradu podataka i realizaciji budućih posmatranja. Očekuje se da će LSST svakodnevno otkrivati milione promena i novih pojava na nebu. Mnogi teleskopi će biti neophodni da se odredi tačna priroda tih fenomena i dokaže njihovo otkriće, a u tome će nam pomoći i ‘Milanković’ teleskop.“
Tokom naredne decenije, srpski timovi će biti angažovani na razvoju softvera za istraživanje promenjivih objekata, gde je rukovodilac prof. dr Anđelka Kovačević u ime Matematičkog fakulteta; i na pratećim posmatranjima sa 1.4 m teleskopom „Milanković“ na planini Vidojevici blizu Prokuplja, gde je rukovodilac dr Maša Lakićević, u ime Astronomske opservatorije.
„Ovaj projekat je od izuzetnog značaja za srpsku astronomiju uopšte, jer nam omogućava da učestvujemo u otkrićima koja će otvoriti nove horizonte u nauci. Između ostalog, da se donesu rešenja za enigmu tamne materije i tamne energije. Naši astronomi, zahvaljujući ovom projektu, zajedno sa vrhunskim naučnicima iz Amerike i sveta, učestvuju u rešavanju kompleksnih problema u vezi sa budućim radom teleskopa i svojom ekspertizom doprinose softverskim rešenjima koja će biti utkana u kompletan sistem rada ovog kompleksnog projekta“, kažu Ilić, Kovačević i Popović za CPN.
Oni dodaju da će, zahvaljujući njihovom učešću, prikupljeni podaci biti dostupni širokom krugu naučnika iz drugih oblasti u Srbiji, čime će i oni biti uključeni u rešavanje nekih od pitanja, ali i u oblasti rada sa velikim podacima i veštačkom inteligencijom.
„Naglašavamo kao posebno nam značajnu regionalnu saradnju sa inkajnd timovima iz Hrvatske i Slovenije, koju smo razvili i ojačali baš kroz učešće na LSST projektu. Jedan izuzetan rezultat ove saradnje je zajednička organizacija hrvatskog, srpskog i slovenačkog tima Evropske LSST konferencije, koja je u Poreču, u septembru 2023. godine, okupila oko 200 vrhunskih naučnika iz Evrope i celog sveta“, ističe na kraju dr Dragana Ilić.