Novinky

Rozhovor: Miroslav Bárta a prémie za sluneční erupce

Miroslav Bárta získal v pondělí Prémii Otto Wichterleho udělovanou Akademií věd mladým vědeckým pracovníkům. Dnes přinášíme rozhovor s laureátem o jeho vědecké práci, astronomických začátcích a předávání ceny.

Jak probíhalo předávání Prémie Otto Wichterleho?

Byla to poměrně komorní akce, kde se sešlo 24 laureátů a ředitelé ústavů, ve kterých laureáti pracují. Po krátkém projevu předsedy Akademie věd prof. Václava Pačese byly předány diplomy spolu se vzpomínkovou knihou akademika Wichterleho. Ty předávali místopředsedové Akademie věd pro jednotlivé obory.

Kdy jste se dozvěděl, že tu prémii získáte a věděl jste o své nominaci?

Nominace vzešla z Astronomického ústavu, kde pracuji, takže jsem o ní samozřejmě věděl. To, že ji skutečně obdržím, jsem se dozvěděl asi týden před předáním.

Už jste během svého života dostal nějaké ocenění?

Zatím ne, tohle je pro mě první významnější pocta.

Za co konkrétně jste Prémii Otto Wichterleho obdržel?

Získal jsem ji za výzkum slunečních erupcí a jejich modelování. To je práce, kterou dělám především ve spolupráci s dr Marianem Karlickým, který byl také školitelem mojí disertační práce.

Přibližte trochu co znamená "modelovat sluneční erupce"?

Sluneční erupce jsou poměrně komplikované procesy, jejichž mechanismus dodnes do detailu není znám. Náš pracovní postup vypadá tak, že porovnáváme výstupy našich modelů s pozorováními a tím jsme schopni studovat procesy, které tam probíhají. Funguje to tak, že máme nějakou základní fyzikální představu o tom, co v erupcích probíhá a tuto představu převedeme do matematických rovnic. Ty jsou ovšem složité na to, aby se daly řešit analyticky, tedy tužkou a papírem, a proto musíme rovnice převádět ještě dále do řeči numerických algoritmů. S použitím výkonných počítačů tyto rovnice řešíme a tak můžeme modelovat procesy ve slunečních erupcích. Tím ale naše práce nekončí. Kromě dynamiky magnetického pole a plazmatu, které jsou hlavními aktivními "hráči" ve slunečních erupcích, modelujeme záření, které by vycházelo z procesů, kdyby probíhaly tak, jak funguje náš model. Až toto výsledné záření pak můžeme porovnávat přímo s pozorováním a když dosáhneme shody, tak můžeme s jistou mírou pravděpodobnosti tvrdit, že se nám podařilo vystihnout správně ten proces, který ve sluneční erupci je.

Znamená to, že většinu své astronomické práce trávíte programováním?

Dá se říct, že ano.

V jakém jazyku programují astronomové?

Různí se to, dříve se programovalo nejvíce v jazyku Fortran, teď se programuje v C a C++, i když Fortran stále zůstává jedním z nejpoužívanějších jazyků pro tyto počítačové simulace.

Kromě teoretických modelů, provádíte také nějaká vlastní pozorování?

Využíváme pozorování, která rutinně probíhají tady v Ondřejově. Z pozemních pozorování se nám hodí především spektroskopická pozorování z našich horizontálních spektrografů a radiová data z našich radiových spektrografů. Tato data kombinujeme s pozorováními získanými z družic. Jak jsem říkal, neslouží nám jen jako vstupní údaje pro naše modely, ale i pro následné porovnání výsledného záření z našich modelů s tím, co skutečně pozorujeme.

Jak probíhá takové pozorování pomocí radioteleskopu?

V našem případě radiové pozorování v Ondřejově je už zcela automatizováno a o všechno se stará počítačový program. Ten řídí pohyb antény tak, aby stále sledovala Slunce a automaticky nahrává po celý den od východu až po západ rádiový tok. Ten sledujeme na mnoha kanálech, celé frekvenční spektrum máme rozděleno na 256 kanálů a data z nich se automaticky nahrávají a ukládají na disk. Následuje lidská práce, kdy vybíráme pouze ta data, kde je nějaký významný efekt, tzn. nějaké významné záření ve slunečních erupcích. Tato data jsou pak standardním způsobem redukována a kalibrována a pouze tato data jsou archivována a využitelná k dalšímu zpracování právě třeba pro použití v modelech a porovnání výsledků modelování s realitou.

Znamená to, že musíte všech těch 256 kanálů projít jeden po druhém a zjistit, ve kterém z nich se děje něco zajímavého?

V podstatě ano. Radiový spektrograf automaticky přelaďuje celé frekvenční spektrum za nás, všech 256 kanálů. Po rekonstrukci, která proběhla v minulém roce, to dokáže velice rychle - stokrát za sekundu. Tohle vysoké rozlišení není samoúčelné, protože některé procesy ve slunečních erupcích, jako je urychlování částic a jejich pohyb sluneční atmosférou, jsou velice rychlé.

Jaké jsou to frekvence? Musíte mít třeba při pozorování vypnutý mobilní telefon?

Mobily obecně ruší, ovšem ani ne tak signály s přenosných přístrojů, jako především ze základnových stanic. Je pravda, že v našem frekvenčním pásmu jednoho spektrografu, které pokrývá frekvence od 0,8 GHz po 2 GHz se vyskytují frekvenční díry, které musíme vyřezávat kvůli rušení ze základnových stanic mobilních operátorů.

Když Slunce nemůžete sledovat v úplně všech frekvencích, neuniká vám něco podstatného?

Dokud je šířka toho pásma, které musíme vyřezávat ze spektra, omezena na úzký pruh, tak nám sice něco uniká, ale není té informace až tolik. Pokud by se ale stavěly další základnové stanice a rozšiřovala se šířka kanálu, tak i šířka pásma, ve kterém nejsme schopni pozorovat Slunce, by se rozšířila. To už by bylo na závadu našich pozorování.

Na závěr se ještě vraťme k Vám. Proč jste se rozhodl věnovat ve svém vědeckém výzkumu zrovna Slunci?

Byl jsem k tomu nasměrován vlastně už v mládí díky tomu, že jsem svou astronomickou dráhu zahájil jako amatér na hvězdárně ve Vlašimi. Tam se totiž tradičně věnoval astronomický kroužek zakreslování slunečních skvrn a já se té práce také účastnil. Významný milník pro mě nastal v době, kdy jsem se během studia astronomie rozhodoval o své diplomové práci. Měl jsem to štěstí, že jsem se potkal právě s dr. Karlickým, který vypsal diplomovou práci v oblasti radiového výzkumu Slunce. Tím jsem byl do tohoto oboru definitivně lapen.