Evropská jižní observatoř (ESO) patří k nejvýznamnějším astronomickým organizacím na světě. Uspět v jejím silně konkurenčním mezinárodním prostředí se podařilo hned třem studentům a studentkám Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity: absolventce magisterského studia Adrianě Zacharové, doktorandovi Danielu Jadlovskému a doktorandce Michaele Vítkové.
Adriana Zacharová se dostala do prestižní ESO La Silla Observing School v Chile, kam je z přibližně dvou set uchazečů každoročně přijato jen kolem dvaceti účastníků.
Daniel Jadlovský strávil dva roky na studentském pobytu v centrále ESO v Německu a opakovaně získal pozorovací čas na špičkovém interferometru VLTI.
Michaela Vítková pak navázala na svou předchozí stáž v Chile a tráví rok přímo v ESO, kde pracuje v prostředí jedné z nejsilnějších exoplanetárních komunit na světě.
Díky těmto pobytům se všichni tři dostali do přímého kontaktu se špičkovými vědci, mezinárodními týmy i nejmodernějšími astronomickými přístroji.
„Sama jsem měla možnost navštívit Chile už během bakalářského studia, a to mi odstartovalo kariéru v zahraničí,“ popisuje Tereza Jeřábková z Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky, která následně jako astronomka v ESO působila.
Podle ní je proto důležité studující v podobných aktivitách podporovat. Současné úspěchy ukazují, že se to vyučujícím na Přírodovědecké fakultě daří.
„Ze své zkušenosti několikaleté práce přímo v ESO mohu říct, že úspěchy Adriany Zacharové, Daniela Jadlovského a Michaely Vítkové skutečně obstojí i v evropském srovnání. Dokazují, že naši studenti a studentky dokážou uspět na nejvyšší mezinárodní úrovni už během studia,“ zdůrazňuje.
Adriana Zacharová, absolventka magisterského studia astrofyziky
Adriana Zacharová díky programu ESO La Silla Observing School už během svého magisterského studia navštívila observatoř v Chile a získala tak praktickou zkušenost s pozorováním na špičkových přístrojích.
Jde o velmi prestižní a konkurenční program, do něhož se každoročně hlásí dvě stě zájemců z celého světa, přijato je však vždy jen zhruba dvacet účastníků. V kategorii studentů soutěžila převážně s doktorandy.
„Taková zkušenost je mimořádně cenná – řada i velmi zkušených astronomů se během své kariéry na samotnou observatoř nikdy osobně nedostane,“ vysvětluje Jeřábková, která Zacharové vede diplomovou práci.
„Sama jsem v observatoři pozorovala s dalekohledem, který má průměr primárního zrcadla 3,6 metru,“ popisuje Zacharová a pro srovnání uvádí, že v Česku mají studenti k dispozici dalekohled v hvězdárně Vyškov s průměrem zrcadla padesát centimetrů.
Samotné pozorování se na jednotlivých přístrojích velmi liší. Dalekohled, který mají k dispozici na škole, lze ovládat přímo z místnosti, ve které se nachází, a veškerá manipulace s ním se provádí manuálně.
U velkých dalekohledů jsou ale všechny procesy automatizované.
„Dopředu si definujete, co chcete pozorovat a čím. V místnosti, ze které se samotný dalekohled ovládá, přitom nic neuvidíte. Pouze kontrolujete, jestli všechny procesy správně běží,“ přibližuje absolventka.
Před absolvováním pozorovací školy netušila, že se to dělá tímto způsobem, ani kolik úsilí jde do samotných příprav pozorování.
Její dosavadní práce byla vždy hodně teoretická: „ESO La Silla Observing School mi umožnila dostat se k dalekohledům a pozorovacím technikám, ke kterým bych se jinak nedostala. Otevřela mi přístup k větvi astrofyziky, které jsem se doposud dotýkala jen minimálně.“
Byla to pro ni i velmi inspirativní zkušenost. Pracovala v kolektivu mladých motivovaných lidí z celého světa a zbavila se strachu ze zkoušení nových věcí a cestování do cizích zemí.
„Do budoucna mě to určitě posunulo k praktičtějšímu směřování mojí kariéry. Odchýlilo mě to od teoretického směru, ke kterému jsem doposud směřovala,“ hodnotí Zacharová.
Hlavním cílem programu, který v ESO absolvovala, bylo osvojit si pozorování.
„Museli jsme se naučit vybírat vhodné objekty k pozorování, správně vypočítat minimální dobu, během které je budeme pozorovat a fotit, a také správně nastavit šablonu pro pozorování.“
Kromě toho si museli nastudovat i informace o přístroji, se kterým pozorovali, a předejít tak zbytečným chybám.
„Moje skupina, v rámci které jsem pracovala, se konkrétně věnovala zkoumání nukleárních disků galaxií s příčkou,“ popisuje. Zhotovovali snímky v úzkopásmovém filtru Hɑ, ve kterém lze rozeznat oblasti, kde se tvoří hvězdy.
„Cílem bylo ověřit vztah mezi věkem příčky a mírou tvorby hvězd – tedy to, že galaxie se staršími příčkami jich tvoří méně. Také nás zajímalo, jak se v příčce pohybuje plyn, který jsme zkoumali ze spektroskopie a posunu čáry Hɑ s využitím Dopplerova jevu,“ upřesňuje.
Zároveň se učili spolupracovat v mezinárodním týmu, rozdělovat si jednotlivé úkoly a vzájemně si pomáhat.
„Škola byla silně vedená v duchu spolupráce,“ dodává.
Dále bude Zacharová pokračovat v doktorském studiu ve Španělsku, v rámci kterého se bude věnovat simulaci vývoje hvězdokup a jejich interakci s mateřskou galaxií s cílem prohloubit poznatky o vývoji galaxií.
„Výsledky svých simulací budu porovnávat s pozorovanými daty. Observační škola mi poskytla cenný pohled na proces zpracování pozorování a dala mi základ pro lepší pochopení propojení simulací a reálných dat,” uzavírá.
Daniel Jadlovský, doktorand astrofyziky
Daniel Jadlovský je doktorand na Přírodovědecké fakultě a zároveň strávil dva a půl roku na studentském pobytu v ESO v Německu.
„Jde o velmi selektivní program, který studentům umožňuje zapojit se do mezinárodního prostředí a budovat si odbornou síť kontaktů už během doktorského studia,“ vysvětluje Jeřábková.
Dodává, že taková příležitost může být často zásadní pro další kariéru.
Jadlovský na vlajkové observatoři Paranal Observatory získal již šestkrát velmi konkurenční čas pro náročná interferometrická pozorování na Very Large Telescope Interferometer (VLTI), který se skládá ze čtyř teleskopů s průměrem zrcadla více než osm metrů a čtyř menších přemístitelných teleskopů.
„Největší možná vzdálenost mezi teleskopy VLTI je až dvě stě metrů, což nám dává stejné teoretické úhlové rozlišení jako teleskop s průměrem zrcadla dvě stě metrů,” vysvětluje Daniel Jadlovský.
Kromě pozorovacích časů na VLTI uspěl i s žádostí o pozorování na observatoři ALMA, největším radiointerferometru na světě. Ten se skládá z šedesáti antén se vzdálenostmi až šestnáct kilometrů.
„Získat významné množství času na těchto přístrojích je obtížné i pro zkušené vědce. V případě doktoranda jde o mimořádný úspěch, který svědčí o kvalitě jeho vědeckého projektu i o jeho schopnosti obstát v mezinárodní konkurenci,“ zdůrazňuje Jeřábková.
O pozorovací čas mohou žádat vědci z celého světa, přičemž na prestižních teleskopech jako je VLTI počet požadovaných nocí zpravidla výrazně převyšuje počet těch nabízených. Uspějí jen ty nejlepší návrhy.
„Stáž mi k získání pozorovacího času na ESO samozřejmě napomohla. Jako student jsem měl v ESO možnost pomáhat u panelů, které rozhodují o přiřazení pozorovacího času. Zjistil jsem tak více o tom, jak proces funguje a jak je třeba napsat dobrý pozorovací návrh,“ vysvětluje Jadlovský.
Zároveň měl v ESO možnost potkat se s vědci, kteří byli například součástí vývoje konkrétních instrumentů, a dokážou tak velmi dobře poradit, jak který přístroj co nejlépe využít k jasnému vědeckému cíli.
„Získání času na prestižních teleskopech vám zaručí, že i vaše následně publikované výsledky budou prvotřídní. Během několika pozorovacích cyklů se mi podařilo získat už přes tři sta hodin času na různých instrumentech a teleskopech VLTI,“ vysvětluje Jadlovský.
Jeho dizertační práce zkoumá hvězdy v pozdních stadiích vývoje – zejména červené obry a veleobry. Takové hvězdy zásadně přispívají k chemickému obohacení vesmíru a vytváření těžších prvků.
„Bez těžších prvků z předchozích generací takových hvězd by život na Zemi nevznikl,“ podotýká doktorand.
Pozdní stadia hvězd přitom podle něj nejsou dostatečně prostudována. K tomu, aby bylo možné detailně studovat proces ztráty hmoty takových hvězd, je třeba pozorování, která dokážou rozlišit jejich povrch a atmosféru.
„Na to nám běžné teleskopy nestačí. Pokud ale zkombinujeme světlo z více teleskopů najednou, můžeme získat dostatečné úhlové rozlišení pro zobrazení povrchu těchto hvězd. Takových zařízení je na světě jen několik, a proto jsem v rámci svého doktorátu zamířil do centrály ESO v Garchingu, která provozuje nejvýkonnější optický interferometr na světě – VLTI v Paranalu v Chile,“ dodává.
Úspěšné pozorovací návrhy mu podle něj daly velkou výhodu do budoucna: „Na základě nových výsledků už chystáme několik publikací, z nichž řada přináší unikátní poznatky. Díky stáži v ESO a těmto úspěchům se mi loni podařilo navštívit observatoř Paranal a vidět VLTI a observatoř ALMA na náhorní plošině Chajnantor v akci. To všechno předčilo původní plán pro můj doktorát a je to zásadní krok pro mou budoucí kariéru.“
Díky stáži i zkušenostem s ní spojeným se mohl prosadit ve svém oboru a poznat mnoho dalších vědců pracujících na podobných problémech.
„Díky novým pozorováním, výsledkům a spolupracím mám mnoho zajímavých možností, jak pokračovat ve svém výzkumu po doktorátu. V České republice má jen velmi málo lidí zkušenost s VLTI, tím pádem mi to dává i unikátní zkušenosti v rámci české vědy. Je jasné, že kdybych na stáž nešel, takové možnosti bych neměl,“ uzavírá.
Michaela Vítková, doktorandka astrofyziky
Doktorandka Michaelová Vítková bude v ESO rok, a to přímo v Chile. Takový pobyt je podle Jeřábkové organizačně nejnáročnější.
„Právě proto vnímám její rozhodnutí jako velmi odvážné a inspirativní. Pobyt přímo na místě přináší intenzivní zkušenost s provozem observatoře, přímý kontakt s přístroji i s mezinárodním týmem astronomů. Může to být mimořádně formující zkušenost a zároveň motivace pro další studenty, aby se nebáli vyjet dál a využít podobné příležitosti,“ říká Jeřábková.
V Chile ale není Vítková poprvé. V roce 2023 byla na tříměsíční stáži na Universidad Adolfo Ibáñez, díky které tam navázala spolupráci a navštívila i samotnou observatoř La Silla. Zde se podílela na jednom z technických výjezdů k teleskopu E152.
Teleskop E152 byl po více než sedmnácti letech odstávky revitalizován v letech 2020–2022 za podpory Astronomického ústavu AV ČR. K rekonstruovanému E152 byl později nainstalován spektrograf PLATOSpec, který slouží k detekci exoplanet pro mise PLATO a TESS. Tento projekt vede české konsorcium s chilskými a německými partnery.
„V rámci svého doktorského studia se zabývám výzkumem exoplanet a komunita vědců v této oblasti astrofyziky je v Chile velmi silně zastoupena. Ať už v ESO, nebo na ostatních univerzitách v Santiagu,“ vysvětluje.
Výběr právě Chile byl pro ni proto velmi přirozený. Přesto byly první momenty náročné. Musela si zařídit víza, sbalit si jen to nejdůležitější do zavazadla o třiadvaceti kilech a naučit se i základy španělštiny, protože v zemi většina obyvatel anglicky nemluví.
„Každodenní kontakt s lidmi, jejichž jména znám hlavně z vědeckých publikací, je velmi inspirující. Možnost zeptat se na rady ohledně mého výzkumu vědců, kteří patří ke špičkám v oboru, je velmi stimulující,“ uvádí.
Zdůraznit by chtěla i osobní růst, který se s takovou zkušeností pojí: „Přestěhovat se na rok do země s odlišnou kulturou, kde prakticky nikoho neznám a musím se naučit jejich jazyk, je velký krok. Člověk se změní a přemýšlí nad životem trochu jinak než dříve.“
Jejím vedoucím v ESO je Dr. Matias Jones, který je mimo jiné i instrumental scientist přístroje ESPRESSO.
„To je extrémně přesný spektrograf, který je schopen dosáhnout dlouhodobé přesnosti měření radiálních rychlostí v řádu desítek centimetrů za sekundu,“ vysvětluje Vítková.
Metoda radiálních rychlostí je jedním z přístupů, který využívá pro svůj doktorský projekt: „Učit se od takového člověka je velká příležitost.“
V rámci stáže se také bude podílet na pozorovacích nocích na observatoři La Silla s přístrojem HARPS. Příležitost bude mít i k práci na projektu na observatoři Paranal, kde bude pracovat přímo s přístrojem ESPRESSO.
„Pokud vše vyjde, budu moct navštívit i observatoř ALMA. To vše je velmi důležitá součást mé budoucí kariéry jakožto astronomky,“ podotýká.
Zkušenost z Chile je podle ní zásadní i v širším kontextu českého zapojení do velkých mezinárodních astronomických projektů. Česká republika se aktuálně připravuje na zapojení do projektu ANDES pro Extrémně velký dalekohled ESO (ELT), jehož součástí má být i Přírodovědecká fakulta MU.
„Z Chile je dobře vidět, jak důležité je, aby česká astronomie byla součástí velkých mezinárodních projektů od začátku. Připravované zapojení České republiky a Přírodovědecké fakulty do projektu ANDES pro ELT proto vnímám jako velkou příležitost nejen pro instituce, ale hlavně pro studenty a mladé vědce. Právě oni budou s touto novou generací přístrojů pracovat,“ říká Vítková.
A co by doporučila studentům, kteří by o podobné zkušenosti uvažovali?
„Jeďte! Ano, budete se bát a ano, bude to náročné. Ale bude to stát za to,“ uzavírá.
Výzkum dvou doktorandů Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity zaujal na letošním ročníku mezinárodní konference NANOCON. Pavel Špaček z Ústavu biochemie a Tereza Rybová z Ústavu fyziky a technologií plazmatu si z 18. ročníku konference odvezli ocenění.
Naše fakulta se v pátek 25. září zapojila do Noci vědy a její program v obou areálech přilákal celkem 3 594 návštěvníků. Na Kotlářskou dorazilo 1 510 lidí a do kampusu 2 084, což zároveň znamená nejvyšší návštěvnost ze všech pracovišť Masarykovy univerzity, která letos společně přivítala 5 919 návštěvníků....
