Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN z siedzibą w Warszawie i Toruniu oferuje możliwość realizacji w okresie wakacyjnym (lipiec-wrzesień) małych projektów badawczych prowadzonych pod opieką naszych pracowników.
Propozycja jest adresowana do studentów astronomii i fizyki kończących w czerwcu b.r. III lub IV rok studiów (w wyjątkowych przypadkach - II rok). Czas realizacji projektów wynosi 4-6 tygodni, typowo 4 tygodnie. Osoby zamieszkałe poza miejscem realizacji projektu mogą ubiegać się o bezpłatne zakwaterowanie w hotelu Centrum (Warszawa) lub w akademiku UMK (Toruń).
Studenci realizujący projekty badawcze w ramach programu wakacyjnego nie otrzymują wynagrodzenia z Centrum Astronomicznego. Praktykanci mogą, w zależności od możliwości opiekuna, otrzymać honorarium z jego grantu.
Osoby zainteresowane udziałem w programie proszone są o skontaktowanie się w pierwszej kolejności z potencjalnym opiekunem. Po uzgodnieniu z opiekunem terminu realizacji projektu należy przesłać zgłoszenie zawierające co najmniej następujące informacje: nazwisko opiekuna; termin realizacji projektu; wyciąg z indeksu; ew. zapotrzebowanie na zakwaterowanie; adres e-mailowy. Mile widziane są dodatkowe informacje dotyczące ew. dotychczasowej aktywności naukowej kandydatów (udział w obserwacjach, konferencjach lub warsztatach, publikacje). Zgłoszenia można nadsyłać listownie na adres sekretariatu CAMK PAN lub w postaci dokumentów w formacie pdf na adres praktyki@camk.edu.pl. Termin nadsyłania zgłoszeń: 11 maj 2014. Procedura kwalifikacyjna zostanie zakończona do 31 maja 2014, a o jej wynikach zainteresowani zostaną powiadomieni pocztą elektroniczną i/lub listownie.
Propozycje tematów:
1. Jets in microquasars
Accretion in stellar binary systems containing a black hole is usually accompanied by ejection of matter, forming symmetric twin jets. The jets radiate most of the radio emission of those systems, and contribute to emission at higher energies, from infrared to gamma rays. So far, gamma-ray emission has been discovered from two accreting binaries, Cyg X-3 and Cyg X-1. The project will consist of modelling of jets in accreting black-hole systems, and applying the results to observational data from the radio to gamma ray range.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: do ustalenia
Opiekun: prof. Andrzej A. Zdziarski (aaz@camk.edu.pl)
2. Digging deep into the Kepler legacy: B-type pulsators and fast rotators
The Kepler mission acquired the highest-precision stellar brightness measurements available in astronomy. Consequently, many new results on variable stars were obtained, but not all of them are understood yet.
Also, the Kepler data base is far from being fully exploited: many analyses are based on only part of the data that are potentially available. The summer project(s) offered here are intended to help improve
this situation. The student(s) shall determine and analyse the periodic content of some selected Kepler data, in particular of (presumably) pulsating stars of spectral type B and of pulsating stars that rotate
rapidly. On the basis of these analyses we shall try to understand the cause and physics of their light variability. This project is suitable for one student, or for two working separately or in collaboration.
Place, time: CAMK Warsaw, 1 July - 5 September
Supervisor: Prof. Gerald Handler (gerald@camk.edu.pl)
3. Analiza i interpretacja profili radiowych pulsarów
Projekt „obserwacyjny”: Wizualizacja i wszechstronna analiza dużej ilości średnich profili pulsarów obserwowanych w Parkes Observatory.
Projekt teoretyczny: Symulacje numeryczne profili pulsarów.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Toruń, termin: do uzgodnienia
Opiekun: dr hab. Jarosław Dyks (jinx@ncac.torun.pl)
4. Praca z danymi rentgenowskimi
Proponuję pracę z danymi rentgenowskimi z różnych obiektów astronomicznych, uzyskanymi przez obserwatoria satelitarne. Celem praktyk będzie nauka procesu obróbki danych na przykładzie wybranego obiektu. Najpierw pozyskamy dane z archiwum działającego satelity Chandra, XMM-Newton lub Suzaku, a potem opracujemy je, używając do tego celu zainstalowanego w CAMKu oprogramowania. XSPEC jest najpopularniejszym, ogólnie dostępnym programem do obróbki danych rentgenowskich.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: wrzesień
Opiekun: dr hab. Agata Różańska (agata@camk.edu.pl)
5. Modelowanie procesów promienistych w obiektach astrofizycznych.
Praca ma na celu napisanie krótkiego programu komputerowego, który będzie modelował wybrany proces promienisty bądź dynamiczny w dysku akrecyjnym. Program będzie tak zaprojektowany, aby był trwałym modułem do obszerniejszych symulacji obiektów astrofizycznych, a zwłaszcza obszarów świecących w zakresie promieniowania rentgenowskiego.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: wrzesień
Opiekun: dr hab. Agata Różańska (agata@camk.edu.pl)
6. Badanie wypływów z gwiazd poprzez modelowanie obserwacji PACS i HIFI/Herschela
Herschel jest jak dotychczas największym teleskopem (3.5 m) wyniesionym w przestrzeń kosmiczną. Instrumenty Herschela dostarczają danych fotometrycznych i spektroskopowych z zakresu od około 60 do ponad 500 mikrometrów (http://herschel.esac.esa.int/) dla różnych obiektów astronomicznych. W szczególności, dzięki tym instrumentom, możemy obserwować przejścia molekularne, które maja dominujący wpływ na rozkład temperatury w otoczce i pozwalają ocenić dynamikę wypływów z gwiazd. Zadaniem studenta będzie modelowanie linii emisyjnych w otoczkach gwiazd węglowych przy pomocy programów rozwijanych w Toruniu. Podstawowa znajomość systemu linux i fortranu będzie mile widziana, ale nie jest niezbędna.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Toruń, termin: do ustalenia
Opiekun: prof. Ryszard Szczerba (szczerba@ncac.torun.pl)
7. Accretion onto compact objects in High Mass X-ray Binaries
High Mass X-ray Binaries (HMXBs) consist of a compact object (either a neutron star or a black hole) orbiting its massive, early type, stellar companion. The massive (optical) companion in our analysis is an evolved supergiant star. These systems exhibit strong, radiatively driven, stellar winds. These winds are captured by the compact object and therefore trigger emission in the X-ray regime. The X-rays ionize the local gas and subsequently sculpture the local environment significantly. The interplay between the compact object and the stellar wind of the massive star allows to understand both characteristics of the stellar wind and properties of the compact object and how accretion works. The project will involve either (or both):
i) data analysis from public data obtained from major ESA’s (XMM-Newton, INTEGRAL) and/or NASA’s (RXTE, Swift) satellites.
ii) numerical codes simulating the interplay between stellar wind and compact object and accretion onto compact objects.
Both simulations and observations can constrain physical properties of these systems.
The exact details and the nature of this project can be set after discussion with the potential student.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: do ustalenia
Opiekun: dr Antonios Manousakis (antonism@camk.edu.pl)
Język: Grecki lub angielski
8. Analiza fotometrii klasycznych gwiazd pulsujących
Wielookresowe gwiazdy pulsujące są niezwykle interesujące – pozwalajaą na testowanie teorii pulsacji i ewolucji gwiazd oraz wyznaczanie parametrów gwiazd. Zadaniem praktykanta będzie analiza fotometrii dla Cefeid i gwiazd RR Lutni z masowych przegladów nieba, przede wszystkim OGLE oraz ASAS. Celem jest poszukiwanie gwiazd wykazujących zmienność wielookresowa lub modulowana w czasie i analiza tej zmienności.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: do uzgodnienia, 4-6 tyg.
Opiekunowie: dr Radosław Smolec (smolec@camk.edu.pl), prof. Paweł Moskalik (pam@camk.edu.pl)
9. Galaktyki karłowate Grupy Lokalnej
Galaktyki karłowate należą do szczególnie ciekawych obiektów w najbliższym otoczeniu Drogi Mlecznej ze względu na dużą zawartość ciemnej materii. Jako obiekty stosunkowo stare pozwalają również badać procesy powstawania galaktyk. Ewolucja pływowa w polu grawitacyjnym Drogi Mlecznej jest jednym z najważniejszych procesów kształtujących własności galaktyk karłowatych w Grupie Lokalnej. Zadaniem praktykanta będzie analiza i interpretacja symulacji N-ciałowej śledzącej taką ewolucje, oraz porównanie jej przewidywań z obserwowanymi własnościami galaktyk. W ramach tego tematu możliwych jest kilka projektów w zależności od przygotowania i predyspozycji praktykanta. Szczególnie jestem zainteresowana współpracą z osobami chcącymi kontynuować badania rozpoczęte w trakcie praktyki w ramach przygotowania pracy magisterskiej lub rozprawy doktorskiej.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: wrzesień
Opiekun: prof. Ewa Łokas (lokas@camk.edu.pl)
10. Analysing photometric data to characterise `hot Jupiter' exoplanets.
Since the discovery of the first exoplanetary systems just two decades ago, hundreds of discoveries have been made, revealing some of the incredibly diverse properties of the Galactic planetary population. Transiting planets (those that pass directly in front of their host stars) offer us a unique opportunity to make in-depth characterisations of worlds beyond our Solar System. For instance, we can learn about the atmospheres of such planets by measuring the dip in infrared flux observed when they pass behind their star. Such occultation measurements require high-precision photometry and careful data reduction, since the signal is typically of the order of 0.1%, and is often dwarfed by instrumental and telluric systematics, which must be corrected for.
Depending on the interests of the student, this project may include some/all of the following:
Improved characterisation of known transiting planets using archival transit photometry.
Processing and analysis of near-infrared occultation photometry.
Improving and extending an existing software pipeline to reduce occultation photometry.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: lipiec-sierpień
Opiekun: dr Alexis Smith (amss@camk.edu.pl)
Język: angielski
11. Galactic archaeology with the Gaia-ESO Survey
The Gaia-ESO Survey is an ambitious project involving almost 400 researches from all over Europe. It aims to investigate the distribution of kinematic properties and chemical abundances of stars in all Galactic components (halo, bulge, thin and thick disks). High-quality spectroscopic data are being obtained for more than 100000 stars using the FLAMES spectrograph at the ESO/VLT. The analysis of these data will provide an unprecedented detailed picture of the chemical properties of stars in the Galaxy, helping to understand how the Milky Way and its stellar populations formed and evolved.
In this project, the student will use data and results available in the second internal data release of the Survey to study the main stellar populations of the Galaxy. We will adopt a simplified approach to calculate the distances to the stars, the velocities with which they move across the Galaxy, and possibly their orbits. We will then use statistical analysis to investigate how these stars are distributed in the Galaxy, and how they trace all main structural components. The different properties of each component can then be used to investigate how the Galaxy was formed.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Toruń, termin: do ustalenia
Opiekun: dr Rodolfo Smiljanic (rsmiljanic@ncac.torun.pl)
Język: angielski
12. The internal evolution of giant stars
Stars are objects that also have an evolutionary cycle, they are born, evolve and die. During their evolution, internal processes (nuclear reactions, convection, rotation, hydrodynamical instabilities...) can change the chemical composition the star and be detected through the analysis of the stellar photosphere. The detailed behavior of these changes, how they depend on stellar mass, age, and initial chemical composition are still under study.
In this project, the student will join an ongoing project analyzing high-resolution spectra of a large sample of red giants in open clusters. We will compute abundances for a few different chemical elements (Li, C, N, O, and Na) and compare them with predictions of stellar evolutionary models. The calculation of a few stellar evolution models using a public code might also be conducted. We will then investigate the physical mechanisms that can explain the observed composition of the stars.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Toruń, termin: do ustalenia
Opiekun: dr Rodolfo Smiljanic (rsmiljanic@ncac.torun.pl)
13. Analiza danych z detektorów fal grawitacyjnych
Tematem praktyk jest analiza danych z detektorów fal grawitacyjnych we współpracy Virgo/LIGO, oraz projektowanego detektora trzeciej generacji Einstein Telescope. Interferometry Virgo i LIGO są obecnie rozbudowywane, a ich oczekiwana czułość znacząco zwiększy prawdopodobieństwo pierwszej bezpośredniej detekcji fal. Celem projektu jest opracowanie nowych (bądź optymalizacja istniejących) metod numerycznych analizy już zebranych danych, oraz przygotowanie się do analizy danych dostępnych w przyszłości (Advanced LIGO/Virgo, Einstein Telescope), w poszukiwaniu periodycznych fal pochodzących z rotujących, nieosiowosymetrycznych gwiazd neutronowych. Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: sierpień-wrzesień
Opiekun: dr Michał Bejger (bejger@camk.edu.pl)
14. Modele testowe do badania poprawności działania kodu MOCCA
Kod MOCCA jest jednym z najbardziej zaawansowanych kodów numerycznych do badania ewolucji rzeczywistych gromad gwiazdowych.
Zakres prac obejmuje przygotowanie różnych warunków początkowych dla kodu MOCCA w celu sprawdzenia poprawności jego wykonywania. Student zajmie się przygotowaniem skryptów analizujących dane wyjściowe kodu i przygotowanie ich w formie graficznej do szybkiej oceny wyników. Celem jest zbudowanie narzędzi do weryfikacji kodu, po wprowadzeniu do niego nowych funkcjonalności.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: 4 tygodnie, lipiec lub wrześnień
Opiekun: dr hab. Mirosław Giersz (mig@camk.edu.pl)
Wymagania: podstawy programowania (najlepiej fortran, c, java, python)
15. Symulacje numeryczne procesu detekcji fotonów gamma najwyższych energii przez naziemne teleskopy Czerenkowskie.
Obserwacja obiektów astofizycznych w zakresie bardzo wysokich energii (>100GeV) odbywa się z wykorzystaniem naziemnych teleskopów promieniowania Czerenkowa pochodzącego z pęków atmosferycznych generowanych przez wysokoenergetyczne fotony. Przykładami takich obserwatoriów są H.E.S.S. (www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS) lub MAGIC (magic.mpp.mpg.de). Obecnie trwaja prace projektowe budowy następnego obserwatorium promieniowania gamma Cherenkov Telescope Array (CTA, www.cta-observatory.org). W ramach projektu CTA w Polsce powstaje prototyp małego teleskopu, tzw. teleskop SST-1M oraz planowana jest budowa we współpracy ze Szwajcarią mini sieci pięciu teleskopów SST-1M . Praktyki polegały by na przeprowadzeniu symulacji Monte Carlo procesu detekcji fotonów gamma dla pojedynczego teleskopu SST-M oraz układu teleskopów SST-1M w celu określenia parametrów takich jak powierzchnia efektywna, czułość, kątowa i energetyczna zdolność rozdzielcza. Symulacje obejmują zarówno etap formowania się pęku w atmosferze, emisję promieniowania Czerenkowa przez cząstki pęku, jak i proces detekcji promieniowania przez teleskop: rejestracje fotonów przez układ fotopowielaczy i rekonstrukcję sygnału. W symulacjach wykorzystywany jest istniejący software, a same symulacje prowadzone są z wykorzystaniem klastrów komputerowych dużych mocy oraz europejskiego gridu obliczeniowego EGI (www.egi.eu).
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: sierpień – wrzesień
Opiekun: dr hab. Rafał Moderski (moderski@camk.edu.pl)
16. Oscylacje dyskow akrecyjnych.
Proponowane jest wykonanie obliczeń modów własnych dysków akrecyjnych wokół białych karłów, gdzie obserwowane jest bogate widmo zmienności czasowej. Podobne obliczenia były wykonywane w metryce Kerra dla dysków wokół czarnych dziur (zależnie od przygotowania studenta możliwe jest
włączenie się także w ten program badań, a także rachunki oscylacji dysków wokół gwiazd neutronowych), ale uważano, ze mechanizm zmienności czasowej w białych karłach jest odrębny. Najnowsza analiza potencjału grawitacyjnego wokół rotujących gwiazd dopuszcza istnienie analogicznych drgań wokół białych karłów. Proponowana jest wiec analiza drgań dysków wokół białych karłów.
Projekt stanowi wprowadzenie w bardzo żywą dziedzinę badań prowadzonych przy pomocy satelitarnych detektorów rentgenowskich (promieniowanie X) i wymaga zastosowania przydatnych w innych kontekstach równań hydrodynamiki i technik wyprowadzania równań dyspersyjnych.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: do ustalenia
Opiekun: prof. Włodzimierz Kluźniak (wlodek@camk.edu.pl)
17. Sterowanie zrobotyzowanymi teleskopami globalnej sieci projektu SOLARIS.
Dzięki finansowaniu z European Research Council (grant w ramach konkursu "Ideas", 1.5 mln Euro), FNP (grant FOCUS), MNiSW (grant wspomagający) oraz NCN (grant badawczy) na łączną kwotę ponad 10 mln PLN opiekun uruchamia wraz ze swoją grupą sieć zrobotyzowanych teleskopów (4 teleskopy 0.5-m - Australia, Południowa Afryka i Argentyna). Strona projektu: http://www.projectsolaris.eu/. Poszukujemy studentów/studentki, którzy/które wsparli/ły by projekt umiejętnościami programistycznymi wykonując fragmentyoprogramowania do zarządzania zrobotyzowanymi teleskopami oraz dostarczanymi przez nich danymi. Wiedzia astronomiczna nie jest wymagana.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Toruń, preferowany termin: lipiec-wrzesień
Opiekun: prof. Maciej Konacki (maciej@ncac.torun.pl)
18. Astroseismologia - Konstruowanie modeli sejsmicznych gwiazd Gamma Pegasi i Nu Eridani.
W jasnych gwiazdach Gamma Pegasi i Nu Eridani wykryto kilkanascie pulsacji z okresami od kilku godzin do prawie dwóch dni. Dopasowanie teoretycznego widma oscylacji do obserwowanego pozwoli zrozumieć szczegóły budowy wewnętrznej tych gwiazd i zachodzących w nich procesów fizycznych (reakcje jądrowe, konwekcja, rotacja) oraz sprawdzić/zmodyfikować istniejące dane fizyki atomowej dot. transferu energii w wysokotemperaturowej plazmie (w warunkach zbliżonych do wybuchów termojądrowych). Projekt bedzie polegal na konstruowaniu wielu modeli tych gwiazd i obliczeniu ich oscylacji w celu znalezienia modeli najlepiej odtwarzających dane obserwacyjne. Szegolowe cechy obserwowanych oscylacji w tych dwoch gwiazdach sa blizniaczo podobne. Obydwie gwiazdy sa na liscie głównych obiektow badania za pośrednictwem rodziny nanosatelitow BRITE (w tym dwóch polskich).
Wymagania: znajomosc Fortranu na przynajmniej średnim poziomie, pozwalajacym rozumieć
i modyfikowac gotowe programy.
Miejsce i okres realizacji: CAMK Warszawa, termin: do ustalenia.
Opekun: dr hab. Aleksiej Pamiatnych (alosza@camk.edu.pl).
