Dr. Damir Buškulić: U otkriću koje je dobilo Nobelovu nagradu za fiziku analizirao sam signale neutronskih zvijezda i crnih rupa!

Dr. sc. Damir Buškulić, podrijetlom s Vira pokraj Zadra, jedini je Hrvat koji je sudjelovao u "lovu" na gravitacijske valove, jednom od najvećih otkrića dvadeset i prvog stoljeća kojim je potvrđena opća teorija relativnosti čuvenog Alberta Einsteina. Nobelova nagrada za fiziku za 2017. godinu dodijeljena je upravo za to veliko otkriće, i to Raineru Weissu, Barryju Barishu i Kipu Thorneu, a dr. Buškulić dio je tima od dvjestotinjak ljudi, uglavnom Francuza i Talijana, koji su sudjelovali u tom projektu, radeći na velikom detektoru Virgo u Italiji, što je zapravo malo manja verzija istog takvog projekta LIGO u Americi.

- Kad smo razgovarali u Zadru u travnju prošle godine, dobro ste predvidjeli da će Nobelovu nagradu za fiziku za 2017. godinu za otkriće gravitacijskih valova dobiti Rainer Weiss, a uz njega dodijeljena je i Barryju Barishu i Kipu Thorneu, koji su najviše pridonijeli otkriću. Sva trojica članovi su kolaboracije LIGO-Virgo, u kojoj je radilo više od tisuću znanstvenika, koja je u veljači prošle godine objavila da je prvi put zabilježila gravitacijske valove nastale u srazu dviju crnih rupa. U istraživanjima ste sudjelovali i vi na detektoru Virgo u Italiji. Kako ste se osjećali kad ste doznali za odluku Švedske akademije?

– Radosno, naravno! Najveće uzbuđenje je ipak bilo prije dvije godine, kad smo vidjeli prvi signal. Takoreći, odmah smo znali da je tu nešto veliko. Očekivali smo tu nagradu, premda se nikad ne zna što je na umu Nobelovu komitetu (smijeh). Weiss, Thorne i Barish su iznimni fizičari. Weiss, naročito, koji je prije više od četrdeset godina proračunao koje će biti glavne prepreke u izgradnji naših instrumenata, koji su glavni šumovi.

- Vas tisuću je potpisalo članak, ali još tisuću ljudi također je radilo kao inženjeri, tehničari koji nisu potpisali članak, a isto toliko su važni kao fizičari. Jeste li svi na neki način sudobitnici ove Nobelove nagrade?

– Ova Nobelova nagrada je za njih trojicu, i to zasluženo, ali mi svi znamo koliko je truda, razvoja novih tehnologija, pametnih ideja i vremena trebalo od otprilike dvije tisuće ljudi. Štoviše, u Nobelovoj deklaraciji piše da su dobili nagradu za "odlučujuće kontribucije LIGO detektoru i zapažanje gravitacijskih valova". Nismo sudobitnici, ali osjećamo se dio toga velikog društva. Osjećaju li se Francuzi ili Nijemci sudobitnicima Nobelove nagrade za mir dodijeljene Europskoj uniji 2012.? Slažem se, nije isto, ali to bi ipak trebalo značiti nešto.

- Koji je točno vaš doprinos u projektu Virgo? Što ste točno uradili, izračunali ili dokazali a što je postalo dijelom projekta za koji su naposljetku njegovi glavni autori dobili Nobelovu nagradu?

– Moj je znanstveni rad usmjeren na analizu signala koji dolaze od detekcije gravitacijskih valova, naročito signala koalescencije binarnih sustava kompaktnih objekata kao što su neutronske zvijezde i crne rupe. Naša ekipa, među puno drugih radova, razvila je program za brzu (oko minutu) detekciju gravitacijskih valova, koji na kraju šalje poruku kolegama s kojima LIGO-Virgo ima dogovor. To su, na primjer, teleskopi koji gledaju nebo u elektromagnetskim valovima (od radio do gama-zraka).
Još jednom ponavljam, ne radim sam, moj udio u cijelom eksperimentu je dvijetisućiti dio cijelog posla. To nije nikakva skromnost, samo činjenica.

- Rekli ste mi prošle godine: bilo bi lijepo kad bi čitav tim dobio Nobelovu nagradu, ne zbog novca, već zbog toga što je tu bio čitav niz raznih otkrića. Što se sve još značajno otkrilo u "lovu" na gravitacijske valove?

– Detekcija gravitacijskih valova nam je već donijela nekoliko spoznaja, naime crne rupe stvarno postoje, neke od njih žive u paru, i njihova masa može biti šezdeset puta veća od Sunčeve, što vjerojatno nije gornja granica. Ta zadnja spoznaja je iznenadila ljude jer su dotadašnje indikacije bile da je najmasivnija crna rupa oko dvadeset Sunčevih masa. Ljudi su isto pogledali u kojoj mjeri Einsteinova teorija opće relativnosti još vrijedi. Nisu našli nikakav odstup, nikakav pomak u valnom obliku koji bi pokazivao da opća teorija relativnosti može biti dopunjena.
U budućnosti, kad budemo vidjeli gravitacijske valove od sraza neutonskih zvijezda, bit ćemo u stanju doznati stanje materije u tim zvijezdama i još bolje provjeriti stoji li teorija opće relativnosti. Na primjer, ako vidimo u isto vrijeme s teleskopom svjetlost od tog događaja, možemo provjeriti idu li gravitacijski valovi brzinom svjetlosti, što predviđa teorija.
Mogli bismo i dobiti signale od rotirajuće neutronske zvijezde ili signal od gravitacijskih valova koji su bili emitirani kad se svemir rodio, malo poslije Velikog praska... ali to zadnje će vjerojatno biti teško s detektorima ove generacije.
A kad budemo imali dovoljno statistike, dovoljno tih raznih događaja, moći ćemo i potvrditi način na koji se naš svemir širi.
Nisam sve rekao, tek smo na početku gravitacijske astronomije.

- Jeste li s kolegama proslavili Nobelovu nagradu za projekt u kojem ste sudjelovali? Kako je to izgledalo?

– Iskreno rečeno ne, imamo svi jako puno posla. Ali smo jedno malo slavlje predvidjeli za nekoliko dana...

- Jeste li razgovarali s Weissom? Što vam je rekao o dobivanju Nobelove nagrade? Kako su oni to doživjeli?

– Nisam još imao prilike, a više poznajem Barisha. Cijela kolaboracija trebala bi se sastati u ožujku sljedeće godine pa će vjerojatno biti i tada slavlja.

- Uspjeli ste "uhvatiti" gravitacijske valove koji su nastali srazom dviju crnih rupa u ključnom trenutku i izmjeriti ih te tako dokazati čuvenu Einsteinovu teoriju. Dokle je u međuvremenu taj projekt stigao? Jeste li na pragu još nekog otkrića, odnosno potvrde još neke od poznatih teorija? Vidimo li "dalje" u svemir nego lani, kad smo vodili razgovor o tome?

– Vidimo samo malo dalje, ali je najvažnije da je tijekom cijelog mjeseca kolovoza Virgo bio u pogonu i da smo mogli obavljati promatranje s tri detektora umjesto dva. To je za nas Europljane posebno zadovoljstvo. Štoviše, Virgo je opazio, skupa s LIGO detektorom, njegov prvi događaj. To se dogodilo 14. kolovoza i naš doprinos je bio važan. Da su samo LIGO detektori to vidjeli, oni bi zabilježili veliko moguće polje na nebu odakle dolazi signal od više od dvije tisuće četvornih stupnjeva, što je površina ista kao da stavite osam tisuća puta površinu punog Mjeseca. Ako se uključi i Virgo, ta površina se smanjila na 80 četvornih stupnjeva, kao 320 puta površina punog Mjeseca.
Ali ne mogu vam sve reći, još obrađujemo podatke koje smo prikupili u kolovozu. Imat ćete brzo rezultate, samo malo strpljenja.

- Na čemu trenutačno vi osobno radite, naravno osim redovnih aktivnosti na Sveučilištu Savoie Mont Blanc? Sudjelujete li i dalje na projektu Virgo u Italiji?

– Da, još radim na projektu Virgo. Htio bih raditi na tom statističkom aspektu, naime što možemo doznati s velikim brojem koalescencija crnih rupa ili neutonskih zvijezda. Bez sumnje će to doći brzo.

- Kako tumačite neopisivo zanimanje medija za projekt u kojem ste sudjelovali, kao i za vijest o dobivanju Nobelove nagrade za gravitacijske valove? Čini se da ljude to fascinira čak i više od puke znatiželje?

– Moja supruga je učiteljica i ona je jednom predložila svojim učenicima da mi napišu pitanja o svemiru. Pola pitanja je bilo o crnim rupama. Kako ne biti fasciniran nečim što ne vidimo golim okom kad gledamo lijepo čisto nebo, ali za koje znamo da postoji, da je golemo, da nam vuče maštu prema ljepoti i složenosti prirode? I spoznaja da čovječanstvo može to razumjeti u koherentnu sliku? A preciznost instrumenata koji nam to sve omogućuju je na prvi pogled nepojmljiva. Uostalom, još neki ljudi ne vjeruju da je čovjek hodao po Mjesecu prije četrdeset osam godina. Naša je dužnost kao znanstvenika da u dijelu našeg vremena neumorno objašnjavamo sve što radimo, to dugujemo svima.

- Hrvatska nije uključena u projekt Virgo što ne čudi jer sudjeluje samo pet europskih zemalja: Francuska i Italija kao prve zemlje koje su projekt započele, zatim Nizozemska, Poljska i Mađarska. Američki LIGO uključuje Amerikance, Engleze i Nijemce, te još desetak zemalja. Rekli ste mi lani da Japanci grade jedan podzemni detektor, Indijci će ga graditi također pomoću američke tehnologije, u budućnosti postoje planovi izgradnje i Einstein teleskopa, puno većeg i osjetljivijeg detektora... Kamo se sve otišlo s tim planovima i gdje u svemu tome vidite mogućnost za vaš doprinos?

– Gradnja japanskog detektora KAGRA je gotovo dovršena. On bi trebao ući u funkciju krajem sljedeće godine, premda s malom osjetljivošću. Trebao bi biti na istoj razini osjetljivosti kao LIGO oko 2022. godine. A što se tiče indijskog detektora LIGO, prije nekoliko mjeseci je odlučen njegov položaj u Indiji. I oni bi trebali funkcionirati oko 2022. godine. Kad svih pet detektora budu radili, moguće polje na nebu za jednu detekciju će se još smanjiti na jednu desetinku sadašnjeg. Da su oni radili 14. kolovoza, moguće polje istraživanja bi bilo osam četvornih stupnjeva, što je iznimno dobro za druge teleskope, da mogu precizno ciljati eventualni elektromagnetski signal (radio, vidljivi, X ili gama-zrake).

- Jedini ste Hrvat koji je "uhvatio" gravitacijske valove, čime se mi u Hrvatskoj neobično ponosimo i, naravno, čestitamo vam. Jesu li vas kontaktirali hrvatski fizičari, možda netko iz znanstvene zajednice, pa i hrvatske Vlade, barem da vam čestitaju? Može li se hrvatska znanost na bilo koji način uključiti u slične procese kakav je projekt Virgo i što bi to značilo za našu zemlju?

– Da, imao sam kontakta s našim fizičarima. Što se tiče hrvatske znanosti, ona ide svojim putem i moram priznati da nisam puno u toku događaja. Hrvatski znanstvenici znaju bolje od mene što je dobro za njih i za Hrvatsku. Ako su neki od njih željni surađivati, oni su, naravno, dobrodošli. Biti u jednoj velikoj znanstvenoj zajednici kao što je naša može dati lijepe prilike našim mladima, na primjer doktorantima. U drugu ruku, treba paziti da se sačuva kreativnost, da se ljudi, naročito mladi, ne osjećaju previše mali i "ugušeno" u takvim velikim timovima. To je još jedna naša uloga da im omogućimo da se dobro osjećaju.

- Možete li opet pokušati uspješno proreći, koje će iduće veliko otkriće u fizici biti kandidat za Nobelovu nagradu? Čeka li nas opet nešto novo što će promijeniti naše shvaćanje o svemiru i o nama samima u tom beskrajnom prostranstvu? Ima li zapravo – kraja?

– Prije nekoliko godina je bila u Njemačkoj jedna hobotnica prorok, zvala se hobotnica Paul. Ne možete više nju pitati, ali je neću ja zamijeniti!
A što se kraja svemira tiče, mogu dati malu sliku: to je kao površina Zemlje, vi možete trčati ravno i imati opravdani osjećaj da će to trajati beskonačno. Ali vi samo idete ukrug oko Zemlje i u tome uistinu nema kraja. Znači li to da je Zemljina površina beskrajna?