S Michaelou Brchnelovou o súťaži INTEL ISEF

, Autor:
Michaela Brchnelová je mladá slovenská vedkyňa, študentka IB programu na gymnáziu, ktorá vo svojich 17. rokoch získala zlatú medailu v kategórii astronómia na prestížnej celosvetovej súťaži INTEL ISEF.

S Michaelou Brchnelovou sa o jej štúdiu, výskume a súťaži INTEL ISEF rozprávala Hana Kapolková.

 

Nedávno si sa stala pomerne známou vďaka výhre v medzinárodnej súťaži INTEL ISEF (The Intel International Science and Engineering Fair). O čo išlo?

Jedná sa o celosvetovú olympiádu vo vedeckých projektov. V každom zo zúčastnených štátov prebieha niekoľko kôl na lokálnych úrovniach a asi 2000 výhercov z týchto kôl sa potom stretne v máji v jednom z troch Amerických miest - Phoenix, Pittsburgh alebo Los Angeles, kde svoje projekty prezentujú pred odbornou porotou a "bojujú" o rôzne typy cien. Ja som sa tam zúčastnila s projektom "On Tycho Supernova Remnant Accelerating Cosmic Rays", s ktorým sa mi podarilo vyhrať Slovenský festival vedy a techniky a potom v Los Angeles prvú cenu v kategórii fyzika a dve špeciálne ceny of CERNu a Asociácie pre Plazmový Výskum.

 

Čím si sa zaoberala vo svojom projekte?

V projekte som sa zamerala na štúdium röntgenového žiarenia, ktoré k nám prichádza z pozostatkov po výbuchu supernov. Podarilo sa mi vďaka nemu nájsť dôkaz, že v týchto pozostatkoch existuje prostredie vhodné pre urýchľovanie častíc kozmického žiarenia na energie až stoviek teraelektrónvoltov - a tým by sa aj potvrdila hypotéza o tom, že v týchto pozostatkoch je silnejšie magnetické pole, než sa predpokladalo. Na prvý pohľad to môže vyzerať banálne a nezaujímavo. Týmto sme ale vlastne zistili, akým spôsobom môžeme urýchľovať častice na energie omnoho vyššie než tie, ktoré dokážeme získat v CERNe. Samozrejme, je jasné, že si teraz nejdeme namiesto CERNu niekde pestovať hviezdu, aby z nej vznikla supernova a následne jej pozostatok, ktorý nám bude urýchľovať častice, ale znalosť princípu niekedy úplne stačí.

 

Skúmala si len jeden pozostatok po supernove alebo viac?

Skúmala som jeden, bol to Tychov pozostatok po supernove. Chcela som skúsiť pozorovať viac, no dalo sa to iba v prípade Tycha, nakoľko má ideálny vek a prostredie na to, aby tam ten dôkaz bolo možné priamo pozorovať.

 

To je aké prostredie a aký vek?

Jedná sa o to, že jednak je rýchlosť Tychovej expanzie stále dostatočne vysoká na to, aby dochádzalo k silnému urýchľovaniu a zosilňovaniu magnetického poľa, no zároveň sa už začala spomaľovať vďaka prítomnosti okolitého materiálu. To je to "čierno", kde síce nič nevidíme, no častice tam predsa len sú. Toto spomaľovanie sa dosť zásadne mení s azimutom Tycha kvôli nehomogenite tohto "čierna" okolo neho - a práve vďaka premenlivej expanznej rýchlosti na rôznych azimutoch bolo možné dokázať, čo som dokázať potrebovala. Ja som totiž potrebovala ukázať, že profil röntgenového žiarenia nezávisí na rýchlosti expanzie. Čiže som tento profil skúmala na rôznych azimutoch Tycha, a keď som pozorovala, že profil je rovnaký aj na azimutoch s inou expanznou rýchlosťou, mohla som dokázať zosilnenie magnetického poľa.

 

Čím boli Tvoje výsledky také zaujímavé a prelomové, že Ti "vybojovali" prvé miesto?

No, nevedelo sa, aké je magnetické pole pozostatkov po supernovách všeobecne - pôvodne sa predpokladalo hrozne malé, neschopné urýchľovať častice. Avšak ja som našla dôkaz, že dochádza k signifikantnému zosilňovaniu tohoto poľa, podľa mechanizmu, ktorý bol navrhnutý už dávno astrofyzikmi Bellom a Lucekom. Potom, s takto zosilneným poľom, je možné urýchľovať častice na obrovské energie. Čiže, to čo je také, dá sa povedať prelomové, je dôkaz, že dochádza k Bell-Lucekovmu mechanizmu zosilňovania magnetického poľa, ktorý zatiaľ dokázaný nebol. A následne, že takto urýchlené magnetické pole je schopné urýchľovania častíc kozmických lúčov na energie takmer petaelektróvoltov.

 

Sú na tejto planetárnej hmlovine ešte veci alebo mechanizmy, o ktorých zatiaľ veľa nevieme?

Na týchto objektoch nepoznáme stále väčšinu vecí. Dokonca ani o mojich výsledkoch nemôžeme povedať, že by nám niečo na istotu hovorili. Plazma Tycha je extrémne energická, extrémne riedka a rozpína sa obrovskými rýchlosťami. Môže sa tam nachádzať ďalších 100 mechanizmov, o ktorých nič nevieme a ktoré nám počítačove simulácie neukážu. Všetko, čo zatiaľ o Tychovi "vieme", je skôr iba predikcia a my len dúfame, že je správna.

 

Ako si sa dostala k tomu, že sa zúčastníš tejto súťaže?

Začalo to tým, že ma pani učiteľka fyziky omylom prihlásila na súťaž projektov, pretože si myslela, že mám nejaký rozpracovaný. Mala som vtedy 12 rokov a súťaž mala byť 3 dni po tom, ako mi oznámila, že tam idem. Ja som si to ale chcela aj tak skúsiť, tak som v rýchlosti naprogramovala astrofyzikálnu simuláciu a z toho som spravila projekt. S týmto sa mi dosť darilo, skončila som z tej súťaže na medzinárodnom kole v Španielsku, a celé to ma nejako motivovalo s projektami pokračovať. Potom ďalej sa už iba menila téma projektov - všetko samozrejme v rámci astrofyziky - a úroveň, na ktorej som súťažila. Až som sa dostala na Intel ISEF.

 

Čo by si odporučila tým, ktorých si možno inšpirovala svojou prácou a chceli by sa tiež do takejto súťaže zapojiť?

Tak určite, nech sa zapoja. Sútaží a príležitostí je mnoho - najdôležitejší je však základ, ktorým je projekt. Nech si zistia, aký odbor ich baví, aké majú možnosti výskumu v ich okolí a na čom sa momentálne pracuje, nech čítajú, čítajú a čítajú, všetko od základov po najnovšie vedecké články z tej oblasti a tá téma sa nájde sama. K tomu stačí už len trochu motivácie, cieľavedomosti a nadšenia a môžu ísť o rok na ISEF zase oni.

 

O nejakú dobu budeš na konci štúdia v programe IB na Gymnáziu Jura Hronca v Bratislave a získaš International Baccalaureate Diploma. Čo to je a na čo je to dobré?

Je to dvojročný medzinárodný program, ktorý som podstúpila namiesto posledného ročníka na strednej škole. Taktiež sa po ňom dostáva maturita, no je medzinárodná, maturuje sa v angličtine zo 6tich predmetov a dodatočne sa študuje filozofia a píše sa niečo ako malá bakalárka. Veľa ľudí si myslí, že sa s takouto maturitou jednoduchšie dostáva na univerzity, ale nemusí to byť pravda. V skutočnosti je to omnoho náročnejšie, než dostať sa tam s tou slovenskou. Avšak, dôvod, prečo som sa tam rozhodla ísť ja, nie je maturita samotná ale obsah učiva: na matematike napríklad už pol roka preberáme dosť náročné diferenciálne rovnice; na histórii máme možnosť študovať z obrovskej škály primárnych zdrojov, čo vám na historické udalosti dáva úplne iný pohľad; vďaka "počítačovej vede" viem programovať v Jave aj v C++ lepšie než mnoho študentov informatiky v prvých ročníkoch na vysokých školách a mohla by som pokračovať do nekonečna...  Jednoducho, štýl výučby je iný, učitelia sú úplne neuveriteľní a celé to stojí za to.

 

Takže je to ekvivalent našej maturity, ale s náročnejším štúdiom. Ostáva Ti nejaký voľný čas?

No, záleží na tom ako je definovaný pojem voľný čas. Vo všeobecnosti som v škole momentálne od 7-mej rána, často do 5-tej/ 6-tej večera. Keď prídem domov, snažím sa odreagovať inými aktivitami, ktoré sú aspoň trochu produktívne - napríklad celoročne pomáham na organizácii viacerých projektov rôznych neziskoviek ako Expedícia Mars alebo do nedávna Labak. Cez víkend sa potom buď učím, alebo idem von s kamarátmi, alebo doháňam, čo som nestihla. Znie to možno tak, že som uponáhľaná a vystresovaná, ale je to presne naopak. Ja by som dokonca povedala, že voľný čas mám v princípe stále. Voľný čas mám v hlave definovaný ako čas, kedy si robím čo chcem - a všetko, čo momentálne robím, som si vymyslela sama a robiť naozaj chcem. A ak sa s tým spojí nejaký ten stres alebo napätie, aspoň budem mať zmenu od denného stereotypu.

 

Tak to znie skoro ideálne. Kam budeš mieriť po ukončení gymnázia?

Pokiaľ pôjde všetko tak, ako má, chcela by som odísť študovať do Holandska alebo do Anglicka odbor aerospace inžinierstva. Dlho som rozmýšľala nad tým, či sa chcem zamerať na čistú astroyziku, alebo či chcem ísť do niečoho viac praktickejšieho. Takže v momente, keď som zistila, že existuje odbor, ktorý tieto dve oblasti prepája, bolo mi vo veci jasno. A to je aj takým mojim najväčším snom už niekoľko rokov - počítať, montovať, simulovať, prepočítavať, zistiť, že to vôbec nebude fungovať, prerábať, sem tam nadávať a všetko to ľutovať. No nakoniec, to najpodstatnejšie - pozorovať to svoje dielo lietať a v nejakom zmysle hýbať svetom.

 

Takže žiadna astrofyzika? Človek by čakal, že po toľkých úspechoch na tomto poli pôjdeš astrofyzikálnou cestou..

Ja nie som úplne typ človeka, ktorý by sa vyžíval v tak veľmi teoretických veciach. Nevadí mi to, rada nad tým aj uvažujem, ale ja som skôr taký ten typ človeka, ktorý je zameraný na skladanie vecí, než šachista. Namiesto veľmi teoretického premýšľania a robenia pomalých krokov budem radšej premýšľať viac prakticky a niečo postavím, čo bude mať efekt ihneď. S astrofyzikou určite neprestanem - dokonca by som to rada aj prepojila s odborom, ktorý chcem študovať. Pokiaľ sa mi podarí dostať sa do toho správneho sektoru, ako napríklad na stáž do Európskej Vesmírnej Agentúry, rada by som vyvíjala vyslovene astrofyzikálne zariadenia - detektory, senzory, ďalekohľady a ostatné prístroje, s ktorými som aj teraz v rámci projektu pracovala. To by ma asi spravilo najšťastnejšou.

Ďakujem za rozhovor.