Většinu volného času tráví u dalekohledu nebo na astronomických soutěžích. Teď mu jeho velký koníček přinesl také vítězství v nejprestižnější středoškolské soutěži České hlavičky. Marco Souza de Joode, osmnáctiletý student pražského Gymnázia Nad Štolou, zvítězil v kategorii Universum s prací Parametry rotace a tvaru asteroidů: limity inverzní metody.
Vítězům Českých hlaviček náleží finanční odměna. Už víte, co si za ni pořídíte?
Zatím si ji schovám na horší časy… :)
Nejde o váš první úspěch. Co všechno už máte za sebou?
Vždycky jsem se rád účastnil astronomické olympiády, je to pro mě srdcová záležitost spojená s roky krásných zážitků a neočekávaných dobrodružství. V roce 2017 jsem byl na mezinárodní astronomické olympiádě v Číně a rok poté na Srí Lance. V obou případech jsem dostal stříbro. To léto jsme byli vysláni na menší astrofyzikální workshop v Maďarsku, kde jsme prozkoumali terén pro loňskou Mezinárodní olympiádu v astronomii a astrofyzice. Tam jsem měl velké štěstí a také získal stříbro.
Kromě olympiády jsem se poslední roky bavil středoškolskou odbornou činností, letos pracuji na čtvrté práci. První rok jsem se zabýval pulzujícími proměnnými hvězdami a za tuto práci mám cenu Učené společnosti. Poté jsem zkoumal jednu spektroskopickou dvojhvězdu pomocí dat z ondřejovského dvoumetrového dalekohledu, který je u nás největší. Loni jsem psal o asteroidech a letos pracuji na Slunci, což se ukazuje jako velmi vzrušující!
Co pro vás znamená vítězství v tuzemské nejprestižnější středoškolské badatelské soutěži?
Moc si toho vážím. Vím ale, kolik dobrých prací se přihlásilo, a jak obtížně se takovéto věci posuzují, a je mi tedy trochu líto, že se nevyhlašuje třeba alespoň druhé místo. Přeci jenom, i v těchto věcech hraje trochu roli náhoda.
Ve své práci jste se zabýval metodou, která slouží k určování tvaru a rotace asteroidů. Přibližte nám trochu tohle téma...
Ve své práci jsem se zabýval tvarem a rotací asteroidů. Asteroidy najdeme převážně na drahách mezi Marsem a Jupiterem, tam je jich známo přes šest set tisíc. Nicméně i v blízkosti naší Země je asi dvacet tisíc těles, z nichž dva tisíce by mohly být v budoucnu nebezpečné. Asteroidy nejsou jednolité kameny, ale spíše haldy suti, které vznikly v důsledku srážek větších těles v minulosti. Dnes už se téměř nesrážejí. Kromě toho, že obíhají kolem Slunce, se také točí kolem své vlastní osy, podobně jako Země a ostatní planety. Na rozdíl od planet mají ale nepravidelné tvary.
Mohlo by se zdát, že dráhy asteroidů jsou důležitější než třeba to, jak vypadají a jak rychle se otáčí, ale ono to spolu souvisí. Je-li asteroid dostatečně malý, tak podle toho, kterým směrem se otáčí, se zvětšuje nebo zmenšuje poloosa jeho dráhy. To může třeba způsobit, že se těleso dostane do rezonance s nějakou planetou, což jej může „odmrštit” někam úplně jinam, třeba do blízkosti Země.
Způsob, kterým lze spočítat tvar a parametry rotace je složitý, ale je znám a běžně se používá. Já jsem se zabýval tím, kdy tyto postupy lze již použít, a naopak kdy je potřeba mít ještě více měření. Vycházel jsem převážně z databáze DAMIT, což je velký český projekt, který takováto měření shromažďuje. Kromě toho jsem používal měření, která pro mě v průběhu roku napozorovali mí známí, jejichž probdělých nocí si moc vážím, a také vlastní měření, která jsem pořizoval na petřínské hvězdárně.
Jak jste se k tématu dostal?
Je to něco, čím se zabývá náš vedoucí Petr Scheirich z Astronomické expedice (letní astronomický tábor pro studenty pořádaný sekcemi České astronomické společnosti a Fyzikálním ústavem AV ČR; pozn. red.), které se rád každoročně účastním, tak jsem se jej na to zeptal.
Co všechno jste si musel dopředu nastudovat?
Když jsem s tím začínal, měl jsem jenom určitou nejasnou představu, že bych si chtěl zkusit něco s asteroidy. Zkusil jsem si tedy nějaké úlohy jako počítání dráhy a tvaru z vlastních měření, a tím jsem se trochu seznámil s problémy, které se musí řešit.
Jak probíhala fotometrická měření, která jste realizoval na Štefánikově hvězdárně?
Měřil jsem z domečku hvězdárny, což je taková menší pozorovatelna s dvaceticentimetrovým dalekohledem. Ten je posazen na staré bytelné rovníkové montáži, jejímž účelem je kompenzovat zemskou rotaci. Na dalekohledu je umístěna kamera, která snímá hvězdné pole. Mezi hvězdami na snímku lze vidět i asteroid, který se dá poznat třeba tak, že se v průběhu noci vůči hvězdnému pozadí trochu posune.
Protože asteroid má nepravidelný tvar a otáčí se, tak na nás od Slunce odráží různé množství světla. Tyto změny se dají velmi přesně zjistit, pokud se měřené množství světla z asteroidu srovná s okolními hvězdami. Stejným způsobem se měří i proměnné hvězdy, nicméně ty se na snímku nepohybují. Z časového průběhu množství pozorovaného světla, kterému se říká světelná křivka, se zpětně dopočítává tvar.
K jakým výsledkům jste došel?
Ukázalo se, že otázku kvality sady pozorování lze hezky popsat tím, že si v prostoru vyznačíme směry, do kterých míří osa úhlu mezi Zemí, asteroidem a Sluncem. Na této ose si vyznačíme úsečku o nějaké délce. Máme-li více pozorování, vytvoří se mnohoúhelník, jehož vrcholy leží na kružnici. Čím více pozorování máme, tím více se mnohoúhelník podobá kružnici. A přes poměry ploch tohoto mnohoúhelníku a kružnice odpovídající sadě pozorování lze určovat věrohodnost vypočteného tvaru.
Bylo náročné skloubit výzkumný projekt se studiem na gymnáziu?
V době elektronické žákovské knihy je hlavním nepřítelem každého mimoškolně aktivnějšího středoškoláka absence, každý si především hlídá „procenta“. Ať už přikládám svým vedlejším projektům jakoukoliv váhu, je nakonec třeba brát školu přiměřeně zodpovědně. Mám ale velké štěstí v tom, že mi škola vychází vstříc, což často nebývá pravidlem. Bez toho by to bylo skoro nemožné.
Kdy vás začala bavit astronomie?
Před šesti lety jsem si koupil maličký dalekohled a začal hledat první hvězdokupy a mlhovinky. V té době už jsme se ve škole naučili dost matematiky na to, abych si s ní mohl samostatněji hrát, a brzy jsem zjistil, že to má mnoho co do činění i s astronomií. Ze začátku mi moc pomohl třeba matfyzácký Výfuk, fyzikální korespondenční seminář pro základní školy.
Chtěl byste se astronomií a výzkumem malých těles sluneční soustavy zabývat i dál?
Určitě se chci dále zabývat astronomií. Konkrétně si ještě nejsem jistý, zatím se spíše snažím zmapovat možnosti.
Jste v posledním ročníku gymnázia. Jaké máte další plány?
Bakaláře chci určitě studovat v Praze na Matfyzu, budu se hlásit na obecnou fyziku. A dál se uvidí…
Záznam slavnostního vyhlášení vítězů soutěže České hlavičky odvysílá Česká televize v sobotu 7. 11. na druhém programu.
Soutěž České hlavičky
vyhlašuje společnost Česká hlava. Jejím cílem je podpora studentů v technických a přírodovědných oborech a popularizace vědy i vědeckého
povolání. Ocenění se každoročně uděluje v několika kategoriích, od
loňského roku také v kategorii Universum vyhrazené studentským pracím z oblasti matematiky a fyziky. Cenu Universum uděluje Matematicko-fyzikální
fakulta UK a společnost Crytur.