Portal informacyjny
Nauki ścisłe
SONATINA na nowatorskie badania
Dr Matt Hepburn i dr Ruchi Mishra zostali laureatami konkursu SONATINA Narodowego Centrum Nauki i zrealizują swoje projekty badawcze na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu.
SONATINA to konkurs adresowany do osób ze stopniem doktora, które chcą rozwijać swoją karierę naukową i zdobyć doświadczenie w roli kierownika projektu. 
Laureaci SONATINY otrzymują środki na pełnowymiarowe zatrudnienie w jednostce na terenie Polski (innej niż ta, w której uzyskali stopień doktora) przez 24 lub 36 miesięcy oraz prowadzenie badań, czyli np. wynagrodzenia dla wykonawców, zakup materiałów i drobnego sprzętu, wyjazdy, wizyty, konsultacje. Muszą także odbyć staż trwający od 3 do 6 miesięcy w zagranicznym ośrodku naukowym.
Do tegorocznej edycji konkursu wpłynęło 249 wniosków, a finansowanie na realizację projektów z obszaru badań podstawowych lub aplikacyjnych otrzymało 50 naukowczyń i naukowców. Na liście laureatów znalazło się 15 przedstawicieli nauk humanistycznych, społecznych i o sztuce, 22 osoby reprezentujące nauki ścisłe i techniczne oraz 13 reprezentantów nauk o życiu. Łączna wartość przyznanych im grantów to ponad 44,7 mln zł.
Wśród laureatów znaleźli się naukowcy, którzy swoje badania będą prowadzić na UMK:
- dr Matt Hepburn otrzymał z NCN 738 988 zł na realizację projektu Ocena marginesu guza piersi z wykorzystaniem tomografii optycznej OCT wspomaganej głębokim uczeniem maszynowym. Rak piersi jest najczęstszym nowotworem wśród kobiet w Europie i główną przyczyną zgonów związanych z nowotworami. Tylko w 2022 roku zdiagnozowano go u około 374 800 kobiet, a 95 800 zmarło z jego powodu. Jednym z głównych sposobów leczenia wczesnego stadium raka piersi jest oszczędzająca chirurgia piersi, czyli usunięcie guza przy jednoczesnym zachowaniu jak największej ilości zdrowej tkanki piersi. Obecne techniki chirurgiczne nie pozwalają jednoznacznie stwierdzić, czy na brzegach usuniętej tkanki nie pozostały komórki nowotworowe. W efekcie jedna na pięć kobiet poddanych oszczędzającej chirurgii piersi wymaga kolejnej operacji, ponieważ w ciele nadal znajdują się komórki rakowe. Zespół dr. Matta Hepburna będzie pracowała nad rozwinięciem jednej z metod obrazowania – metody dynamicznej optycznej tomografii koherencyjna (dOCT), zaawansowanej wersji OCT, która poprawia kontrast, mierząc mikroskopijne zmiany w ruchu komórkowym, różniące się w zdrowej i nowotworowej tkance. Celem badań jest opracowanie nowego i ulepszonego systemu dOCT, który będzie w stanie zeskanować całą usuniętą tkankę piersi w krótkim czasie dostępnym podczas operacji. Aby to osiągnąć, naukowcy planują zwiększyć prędkość obrazowania, zmniejszyć liczbę wymaganych skanów oraz oprawić interpretację obrazów. Dzięki tym innowacjom technologia dOCT pozwoli chirurgom na ocenę marginesów guza w czasie rzeczywistym, zmniejszając liczbę pacjentek wymagających drugiej operacji.
- dr Ruchi Mishra otrzymała 815 233 zł na realizację projektu Akrecja na egzotyczne obiekty kompaktowe i jej obserwacje. Projekt koncentruje się na symulacjach numerycznych akrecji wokół czarnych dziur i innych egzotycznych obiektów zwartych. Wykorzystując ogólną relatywistyczną magnetohydrodynamikę (GRMHD), naukowcy modelują ruch materii w silnym polu grawitacyjnym, uwzględniając efekty relatywistyczne, pola magnetyczne i procesy radiacyjne. Ze względu na wysokie wymagania obliczeniowe, symulacje te są realizowane na superkomputerach wyposażonych w tysiące rdzeni obliczeniowych. Celem jest przewidzenie, jakie obrazy dla różnych typów obiektów zwartych, w tym czarnych dziur i nagich osobliwości, może uzyskać Event Horizon Telescope (EHT), globalna sieć radioteleskopów, która rekonstruuje obrazy czarnych dziur na podstawie interferometrycznych pomiarów. Kluczowym elementem pracy zespołu jest tworzenie syntetycznych obrazów na podstawie wyników symulacji. Obrazy te będą generowane metodą ray-tracingu z uwzględnieniem propagacji światła w zakrzywionej czasoprzestrzeni, zanim dotrze ono do odległego obserwatora. Obecnie biblioteka szablonów obrazów używana przez EHT bazuje głównie na czarnych dziurach Kerra. Projekt realizowany na UMK rozszerzy ją o modele oparte na alternatywnych teoriach grawitacji. Porównując te syntetyczne obrazy z rzeczywistymi obserwacjami EHT, naukowcy będą mogli określić, czy obserwowane obiekty rzeczywiście są czarnymi dziurami Kerra, czy też mogą sugerować istnienie nowej fizyki poza ogólną teorią względności.
