Μάνος Χατζόπουλος: Τα “διαζύγια” είναι εκρηκτικά και στο Διάστημα

Ο 34χρονος Μάνος Χατζόπουλος, ένας από τους 76 νέους ερευνητές που κέρδισαν υποτροφία από το αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας για να ετοιμάσουν την έρευνά τους την επόμενη πενταετία, μιλάει για το φαινόμενο των «αστρικών συμπήξεων» και του «θανάτου των άστρων»Tο όνομά του συμπεριλαμβάνεται στη λίστα του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας με τους 76 νέους ερευνητές που καλούνται να παρουσιάσουν σε βάθος πενταετίας τις ιδέες που έρχονται απ’ το μέλλον. Ο Μάνος Χατζόπουλος, που γεννήθηκε στην Αθήνα το 1986, ανήκει πλέον στο πρόγραμμα Early Career Scientist έχοντας κερδίσει υποτροφία 750.000 δολαρίων (150.000 ανά χρονιά). Μιλήσαμε μαζί του για μια πορεία που ξεκίνησε από ένα δημοτικό σχολείο της Καλαμάτας για να καταλήξει στο Τμήμα Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα.

Ποιοι είναι οι σταθμοί από τους ποίους περάσατε για να φτάσετε ως τη σημαντική υποτροφία;

Από μικρή ηλικία, ακόμη και ως μαθητής Δημοτικού στην Ελλάδα, είχα πάθος με την αστρονομία και την επίλυση προβλημάτων. Η ικανοποίηση που έπαιρνα όταν έλυνα ένα πρόβλημα μαθηματικών ή φυσικής δεν συγκρινόταν με τίποτε και νομίζω ότι αυτό με οδήγησε στις σπουδές. Θυμάμαι έντονα ότι πήρα από τον θείο μου για δώρο ένα εικονογραφημένο βιβλίο αστρονομίας όταν ήμουν 8 ετών. Στη σελίδα 32 υπήρχε η εικόνα μιας μαύρης τρύπας και ένα «συννεφάκι» που έγραφε πως «δεν έχουμε τρόπο να συλλέξουμε πληροφορίες πίσω από τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας ή να μάθουμε τι συμβαίνει μέσα σ’ αυτήν». Αυτό έγινε ένα ερώτημα που με ιντρίγκαρε από τότε και ενίσχυσε το ενδιαφέρον μου για τη φυσική και την αστρονομία. Ως μαθητής Λυκείου πήρα μέρος στον Εθνικό Μαθητικό Διαγωνισμό Αστρονομίας που διοργάνωσε η Εταιρεία Αστρονομίας και Διαστήματος του Βόλου και βρέθηκα να εκπροσωπώ την Ελλάδα στο Διεθνές Space Camp που οργάνωσε το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Μάρσαλ της NASA στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα. Στη συνέχεια κυνήγησα το δίπλωμα φυσικής από το αντίστοιχο τμήμα στο Πανεπιστήμιο της Κρήτης, από τα καλύτερα σε εθνικό επίπεδο. Μετά την αποφοίτησή μου το 2007 έγινα δεκτός στο διδακτορικό πρόγραμμα του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Οστιν, όπου ολοκλήρωσα την εργασία μου, υπό την επίβλεψη του J. Craig Wheeler, σχετικά με ορισμένες από τις πλέον συναρπαστικές εκρήξεις αστέρων στο Σύμπαν: τα υπερφωτεινά σουπερνόβα. Μετά το 2013 πήρα τη μεταδιδακτορική υποτροφία Enrico Fermi στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, όπου σχεδίασα και «έτρεξα» σε υπερ-υπολογιστές προσομοιώσεις με εκρήξεις σουπερνόβα. Τελικά, το 2016 με προσέλαβαν στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα δίνοντάς μου πρόσβαση σε εξοπλισμό υπερ-υπολογιστών, σημαντικές συνεργασίες και ευκαιρίες ώστε να δουλέψω με ιδιοφυείς φοιτητές. Ολα αυτά οδήγησαν φέτος στο Βραβείο Early Career Scientist. Χάρη σ’ αυτό μου δίνεται πλέον η δυνατότητα να εμπλουτίσω την ομάδα μου στη Λουιζιάνα με μεταδιδακτορικούς, προπτυχιακούς και επί πτυχίω φοιτητές, ώστε όλοι μαζί να ερευνήσουμε ορισμένα από τα πιο συναρπαστικά αστρικά φαινόμενα: τη σύμπηξη αστέρων σε δυαδικά συστήματα.

Πώς θα εξηγούσατε αυτά τα φαινόμενα σε μαθητές ενός ελληνικού Λυκείου;
Γνωρίζουμε ότι τα περισσότερα αστέρια του Γαλαξία μας είναι σε δυαδικά συστήματα, υπάρχουν δηλαδή πολλά «δίδυμα» στον ουρανό. Σε αυτές τις διασυνδέσεις – όπως και στις σχέσεις της γήινης ζωής – τα πράγματα καμιά φορά γίνονται δυσάρεστα οδηγώντας σε εκρηκτικά «διαζύγια». Τότε, τα αστέρια συγκρούονται απελευθερώνοντας ενέργεια και οδηγώντας κάποιες φορές στη δημιουργία ενός τρίτου νέου αστεριού. Αυτός ο καινούργιος κατάλοιπος αστέρας που προκύπτει μετά τη σύμπηξη διαθέτει ορισμένες παράξενες ιδιότητες, όπως υψηλή περιφορά, ενισχυμένο μαγνητισμό και ασυνήθη χημική σύσταση. Με την έρευνά μας στοχεύουμε να κατανοήσουμε αυτές τις ιδιότητες και να κατευθύνουμε τους αστρονόμους ώστε να ερμηνεύσουν μελλοντικές παρατηρήσεις και ανακαλύψεις αυτών των φαινομένων «συμπηξιακού εξακοντισμού» (mergeburst), όπως αποκαλούνται.

Πότε συνειδητοποιήσατε για πρώτη φορά ότι υπάρχει «μαγεία» στον ουρανό με την οποία αξίζει να ασχοληθείτε;
Οταν ήμουν διδακτορικός φοιτητής στο Τέξας, συμμετείχα στο Ερευνητικό Πρόγραμμα Supernova, που χρησιμοποιούσε ρομποτικά αυτοματοποιημένα τηλεσκόπια για να παρατηρεί τα «φώτα στον ουρανό» ή, κατά την πιο επίσημη ορολογία, «αστρονομικά μεταβατικά φαινόμενα». Τότε είχαν ανακαλυφθεί πολλές εκρήξεις σουπερνόβα που έφταναν 10 έως 1.000 φορές τη φωτεινότητα συνηθισμένων εκρήξεων και σήμαιναν τον θάνατο γιγαντιαίων άστρων. Ως νέο ενθουσιώδη φοιτητή το φαινόμενο με κέρδισε απ’ την αρχή και άρχισα να δουλεύω για το διδακτορικό μου. Αποφάσισα λοιπόν να δοκιμάσω διαφορετικά μοντέλα προσπαθώντας να εξηγήσω τα υπερφωτεινά σουπερνόβα.

Ξέρετε – και άρα ξέρουμε – τι συμβαίνει στις τελευταίες στιγμές όταν «πεθαίνει» ένα άστρο;
Το ερώτημα πώς καταρρέουν οι γιγαντιαίοι αστρικοί πυρήνες οδηγώντας στις δυνατές εκρήξεις των σουπερνόβα είναι προφανώς ένα από τα δυσκολότερα και πλέον συναρπαστικά στη σύγχρονη θεωρητική αστροφυσική. Απαιτεί λεπτομερή γνώση πολλών εννοιών της φυσικής, από τα νετρίνα ως τη μεταφορά ακτινοβολίας και την κατάσταση της ύλης σε συνθήκες εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας. Η γνώση μας λοιπόν σ’ αυτά τα πεδία είναι ακόμη ημιτελής και οδηγεί σε σχετική ανασφάλεια κατά την έρευνα. Το κερασάκι στην τούρτα είναι ότι τα μεγάλα αστέρια έχουν από τη φύση τους τρεις διαστάσεις, οπότε οι στιγμές που οδηγούν στην κατάρρευσή τους μπορούν να απεικονιστούν μόνο με υψηλής ευκρίνειας τρισδιάστατες προσομοιώσεις σε υπερ-υπολογιστή. Κάτι που είναι προφανώς πολυδάπανο, αν σκεφτούμε τις ώρες που δαπανούνται στον υπολογιστή. Για να δώσω ένα παράδειγμα, σε ορισμένες από τις προσομοιώσεις με τη μεγαλύτερη ακρίβεια απαιτήθηκαν 100 εκατομμύρια ώρες (CPU) για λίγα δευτερόλεπτα πραγματικού χρόνου. Σήμερα θα έλεγα ότι έχουμε καλύτερη γνώση, αλλά δουλεύουμε ακόμη τις λεπτομέρειες.

Τι προσφέρει πρακτικά η υποτροφία που κερδίσατε ώστε να συνεχίσετε την έρευνα;
Μου επιτρέπει να χτίσω μια δυνατή ομάδα με μεταδιδακτορικούς ερευνητές και με φοιτητές εδώ στη Λουιζιάνα ώστε να «τρέξουμε» τις προσομοιώσεις στους υπερ-υπολογιστές και να αποτυπώσουμε τα φαινόμενα αστρικών συμπήξεων σε βιώσιμα χρονοδιαγράμματα.

Ποια προσόντα πρέπει να διαθέτουν οι άνθρωποι με τους οποίους θέλετε να συνεργαστείτε; Πώς θα «χτίσετε» αυτή την ομάδα;
Στη συγκεκριμένη φάση της έρευνας το μεγαλύτερο κομμάτι της δουλειάς απαιτεί πολλές ικανότητες στον παράλληλο και επιστημονικό προγραμματισμό, καθώς και την ανάλυση μεγα-δεδομένων. Οπότε οι φοιτητές αντίστοιχων κλάδων είναι πολύτιμοι. Αναζητώ όμως, πέρα από τις τεχνικές ικανότητες, ομαδικό πνεύμα, εργασιακή ηθική και ενθουσιασμό γι’ αυτή την εργασία.

Τι θα λέγατε σε έλληνες φοιτητές που αναρωτιούνται αν μπορούν να κυνηγήσουν το όνειρό τους σε ένα πανεπιστήμιο του εξωτερικού;
Θα τους έλεγα να είναι προετοιμασμένοι για την αμείλικτη πραγματικότητα της πανεπιστημιακής ζωής. Είναι ένα συναρπαστικό ταξίδι, αλλά όπως σε όλες τις επιλογές ζωής υπάρχουν και παράγοντες που πρέπει να παίρνεις υπόψη σου. Για παράδειγμα, τα έσοδα δεν θα είναι σημαντικά εάν βρουν ένα πόστο βοηθού καθηγητή ή ερευνητή. Θα πρέπει να είναι πολύ «μετρημένοι» με τα έξοδά τους. Χρειάζεται σκληρή δουλειά, αποφασιστικότητα και πάνω απ’ όλα πάθος για την επίλυση προβλημάτων. Στη συνέχεια θα χρειαστεί αφοσίωση για να πετύχουν μια μόνιμη δουλειά, είτε στον πανεπιστημιακό χώρο είτε για μια θέση ερευνητή σε εθνικό εργαστήριο. Πριν απ’ όλα, και ανεξάρτητα αν κάποιος κυνηγάει καριέρα στην εφαρμοσμένη ή θεωρητική αστροφυσική, πρέπει να ξεκινήσει γλώσσες προγραμματισμού τώρα: Python, C++ και Fortran. Το μέλλον αυτού του κλάδου απαιτεί προγραμματισμό σε ανώτερο επίπεδο, είτε πρόκειται για την προσομοίωση ενός φαινομένου είτε για την ανάλυση μεγάλου όγκου δεδομένων μέσω της χρήσης τεχνητής νοημοσύνης. Οσο νωρίτερα εμπλακεί κανείς με τους κώδικες, τόσο το καλύτερο για τη θέση που μπορεί να κερδίσει στην έρευνα.

Οι εικόνες του «θανάτου των άστρων» έχουν αποτυπωθεί και στην ποπ κουλτούρα, στη λογοτεχνία του φανταστικού και στον κινηματογράφο. Υπάρχει κάποιο παράδειγμα που πλησιάζει αυτό που ερευνάτε;

Το μόνο που μπορώ να φανταστώ και συνδέεται με όσα έχω σπουδάσει είναι η παλιά ταινία «Supernova» (2000). Αν και, για να είμαι εντελώς ειλικρινής, οτιδήποτε αφορά την επιστήμη εκεί μέσα είναι λάθος!

Δημήτρης Δουλγερίδης – https://www.tanea.gr/2020/07/22/interviews/ta-diazygia-einai-ekriktika-kai-sto-diastima/