Prof. Grzegorz Pietrzyński z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN w Warszawie otrzymał Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2021 w obszarze nauk matematyczno-fizycznych i inżynierskich za precyzyjne wyznaczenie odległości do Wielkiego Obłoku Magellana.

Grzegorz Pietrzyński urodził się w 1971 roku w Nowym Dworze Mazowieckim. W 1995 roku ukończył astronomię na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. W 1999 roku uzyskał stopień doktora, pisząc pracę pod kierunkiem prof. Andrzeja Udalskiego. Stopień doktora habilitowanego uzyskał w 2006 roku na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, za rozprawę pt. ?Projekt Araucaria ? poprawa kalibracji skali odległości we Wszechświecie na podstawie obserwacji świec standardowych w pobliskich galaktykach?. W 2014 roku otrzymał tytuł profesora nauk fizycznych.

Obecnie pracuje w Centrum Astronomicznym im. M. Kopernika PAN w Warszawie. Założył i kieruje międzynarodowym projektem Araucaria, którego celem jest kalibracja kosmicznej skali odległości.

Staż podoktorski obywał w Chile w Universidad de Conception. Współpracował z Princeton University, Europejskim Obserwatorium Południowym, przez 20 lat pracował w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego. Prowadził wykłady w placówkach badawczych m.in. w Japonii, Niemczech, Francji, Belgii, we Włoszech i w Chinach.

Jest autorem lub współautorem ponad 400 publikacji naukowych, które ukazywały się w najbardziej prestiżowych czasopismach m.in.: Nature, Science, Astrophysical Journal, Astronomical Journal, cytowanych ponad 23 000 razy.

Jest laureatem wielu prestiżowych grantów badawczych polskich i zagranicznych w tym Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), nagrody czasopisma Nature za wybitny wkład naukowy oraz nagrody Marii Skłodowskiej-Curie PAN w dziedzinie fizyki, Nagrody Rektora UW. W 2011 roku wraz z dr. hab. Igorem Soszyńskim otrzymał Nagrodę im. Mariana Mięsowicza przyznawaną przez Radę Polskiej Akademii Umiejętności za wybitne osiągnięcia w dziedzinie fizyki. Jest laureatem programów FOCUS i TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

***

Profesor Grzegorz Pietrzyński jest wiodącym badaczem w dziedzinie astrofizyki obserwacyjnej. Stał się światowym ekspertem w dziedzinie pomiarów odległości kosmicznych. Fundacja na rzecz Nauki Polskiej nagrodziła go za precyzyjne wyznaczenie odległości do Wielkiego Obłoku Magellana.

Wielki Obłok Magellana (WOM) to galaktyka satelitarna zlokalizowana najbliżej Drogi Mlecznej i najważniejszy kalibrator kosmicznej skali odległości, wzorzec odległości we Wszechświecie. Odległość do WOM stanowi obecnie podstawę do prawie wszystkich empirycznych wyznaczeń tzw. stałej Hubble’a za pomocą supernowych. Z kolei wartość parametru Hubble?a jest konieczna, aby móc poznać ewolucję naszego Wszechświata i zbadać istotę ciemnej energii. Każde udoskonalenie tego parametru prowadzi do kolejnych odkryć i ważnych ustaleń. Jednym z głównych problemów wyznaczenia stałej Hubble?a była precyzja pomiaru odległości do WOM.

Osiągnięcie prof. Pietrzyńskiego polega na wykonaniu pomiaru odległości do galaktyki Wielkiego Obłoku Magellana z największą jak dotąd dokładnością ? wynoszącą 1 procent. Z jego ustaleń wynika, że WOM znajduje się w odległości 49,59 kiloparseków od Ziemi, czyli ok. 161 tys. lat świetlnych.

Laureat Nagrody FNP udoskonalił metody pomiaru odległości kosmicznych do poziomu, który jest obecnie standardem w astrofizyce. Proces pomiaru odległości do WOM składał się z kilku elementów, które prowadziły do oszacowania dystansu do dwudziestu tzw. zaćmieniowych układów gwiazd podwójnych, krążących wokół siebie i znajdujących się w omawianej galaktyce. Naukowcy mierzyli zaćmienia, prędkości wspomnianych gwiazd, a następnie przy użyciu prostych praw fizyki wyznaczyli precyzyjne parametry fizyczne badanych obiektów oraz ich odległość.

Wszystko to było możliwe dzięki trwającemu już ponad dwie dekady projektowi Araucaria, którym kieruje właśnie profesor Pietrzyński (wraz z profesorem Wolfgangiem Gierenem). Celem naukowców pracujących w jego ramach jest kalibracja kosmicznej skali odległości. Wyniki dotychczasowych prac prezentowano już w wielu publikacjach, kilkakrotnie ukazywały się one m.in. w prestiżowym Nature.

Pomiar odległości bezwzględnych jest jednym z największych problemów w kosmologii. Aby dokonywać pomiarów najbardziej odległych obiektów, na początku naukowcy muszą precyzyjnie zmierzyć dystans właśnie do Wielkiego Obłoku Magellana. Później, znając odległość, wylicza się jasność absolutną znajdujących się w WOM (i innych galaktykach) wyjątkowo jasnych gwiazd – zwanych cefeidami. Określane są one jako tzw. świece standardowe do pomiarów odległości w Kosmosie, bo wyliczenie dystansu do nich jest możliwe dzięki znajomości ich jasności absolutnej oraz pomiarze jasności obserwowanych.

Obserwacja jasności cefeid w innych galaktykach pozwala na mierzenie kolejnych odległości, do jeszcze dalszych obiektów m.in. do galaktyk, w których były obserwowane supernowe typu Ia. Te pomiary zaś są używane do wyznaczenia jasności absolutnych supernowych. Z kolei znając absolutną jasność supernowych możemy, tak jak w przypadku cefeid, porównać ją z jasnością obserwowaną i wyznaczyć ich odległości. Supernowe Ia są jednymi z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie, wiec pozwalają wyznaczyć odległości do bardzo odległych zakątków Wszechświata,  a co za tym idzie,  wyznaczyć wspomniany parametr Hubble?a.

Precyzyjny pomiar odległości do WOM stanowi obecnie solidny fundament do wyznaczania stałej Hubble?a z dokładnością około 3%.

Do badań naukowcy z projektu Araucaria wykorzystywali sieć obserwatoriów Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile, Obserwatorium Las Campanas w Chile, South African Astronomical Observatory w Kapsztadzie. Część obserwacji wykonano w Obserwatorium Cerro Armazones należącym do Centrum Astronomicznego PAN. Wykorzystano także dane z polskiego przeglądu OGLE.

 

Zdjęcie: prof. Grzegorz Pietrzyński_fot. Magdalena Wiśniewska-Krasińska_Archiwum FNP

Cofnij