Doktorandské štúdium

•   
• Štúdium / Popularizácia  
Doktorandské štúdium

• Konkurz

• Témy:
  1. Rozloženie dráh sporadických meteoroidov
  2. Analýza a modelovanie aktivity asteroidov z pohľadu rotácie, 3D tvaru a zmien v morfológii chvostov
  3. Vznik a vývoj vnútorného Oortovho oblaku
  4. Dvojnásobne a viacnásobne zákrytové hviezdne sústavy
  5. Exoplanéty tranzitujúce rýchlorotujúce hviezdy
  6. Cyklus slnečnej aktivity – empirické implikácie pre modelovanie slnečného dynama
  7. Formovanie mladých hviezd typu T Tauri a ich planetárnych sústav

• Požiadavky

Vyhlásenie konkurzu sa opiera o dohodu s Fakultou matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave, na ktorej študijnom programe sa Astronomický ústav SAV, v. v. i. podieľa,  ako aj o akreditáciu Astronomického ústavu SAV, v. v. i. Ministerstvom školstva SR pre uvedený študijný program.

Konkurz (školský rok 2023/2024)

Astronomický ústav SAV, v. v. i. vypisuje konkurz na doktorandské štúdium v študijnom programe

• Astronómia a astrofyzika

Podmienkou pozvania na prijímacie konanie je absolvovanie II. stupňa vysokoškolského štúdia.

Vyplnenú prihlášku, s prílohami v nej uvedenými, je potrebné zaslať na adresu Astronomického ústavu SAV, v. v. i..

Pre uvedený študijný program vypisuje Astronomický ústav SAV, v. v. i. nasledovné témy:

1. Rozloženie dráh sporadických meteoroidov
   Školiteľ: RNDr. Mária Hajduková Jr., PhD. (Maria.Hajdukova@savba.sk)
   Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Oddelenie medziplanetárnej hmoty, Bratislava
   Sylabus:
   Zameranie práce: Zem na svojej dráhe okolo Slnka križuje dráhy množstvu meteoroidov a spolu s celou Slnečnou sústavou prechádza medzihviezdnym prostredím. Pri svojom pohybe sa tak zráža s okolitými časticami, ktoré môžme v zemskej atmosfére registrovať ako meteory. Z pozorovaní atmosférických trajetórií meteorov vzhľadom k Zemi sa dostávame k heliocentrickým dráham meteoroidov, na ktorých sa pohybovali pred stretom so Zemou. Tieto poukazujú na pôvod meteoroidu. Dajú sa identifikovať konkrétne materské telesá prúdov meteoroidov v Slnečnej sústave, dá sa klasifikovať pôvod sporadických meteoroidov (či sa jedná o kometárne alebo asteroidálne častice), prípadne sa môže preukázať i pôvod meteoroidu mimo Slnečnej sústavy. Práca sa bude zameriavať na pôvod najpočetnejšej populácie – sporadických meteoroidov, ktoré počas vývoja stratili svoju identitu (teda nie je možné nájsť podobnosť medzi ich dráhou a dráhou ich materského telesa, či ďalšími meteoroidmi).
   Cieľ práce: Cieľom práce je zmapovanie sporadického pozadia na základe modelov a syntézy pozorovaní získaných rôznymi technikami. Pozorovanie sporadického pozadia zo Zeme (a jeho zobrazenie v súradnicovej sústave so stredom v apexe Zeme) ukázalo šesť zdanlivých zdrojov, v ktorých sa pozoruje zvýšená hustota meteorov: tzv. heliónový a antiheliónový zdoj, severný a južný apexový zdroj, a severný a južný toroidálny zdroj. Rozloženie radiantov je geometricky podmienené, avšak k rôznym oblastiam zvýšenej hustoty sa dajú nájsť dominantné typy komét, resp. asteroidov.
   Pôvod sporadického pozadia však nie je vysvetlený úplne jednoznačne. Štandardne sa považuje za zdroj celá populácia komét, ale aj rôzne typy asteroidov, avšak do blízkosti Zeme je výrazne viac častíc distribuovaných iba z niekoľkých konkrétnych komét. Zdroje budeme vyšetrovať na základe štatistických rozdelení elementov dráh a porovnávať s výsledkami rôznych modelov.
   Navyše, pri hľadaní dominantného zdroja pre dané zhustenia radiantov sa ukázalo, že výsledok závisí od pozorovacej techniky. Rôzne techniky sú rôzne citlivé na rozdielne hmotnosti častíc; ich syntéza však umožní komplexnejší pohľad na rozdelenie sporadického pozadia, vrátane štúdia jeho vývoja. V práci použijeme dráhy meteoroidov z dostupných meteorických databáz.
   Požiadavky: programovanie, angličtina
   Výskumný smer: Dynamický vývoj malých telies Slnečnej sústavy
   Literatúra:
   [1] Ryabova, Galina O.; Asher, David J.; Campbell-Brown, Margaret J. (Eds.), Meteoroids: Sources of Meteors on Earth and Beyond, ISBN 9781108426718, Cambridge University Press, 2019 (vybrané kapitoly)
   [2] Murray, C. D., Dermott, S. F. Solar system dynamics, Cambridge, UK: Cambridge University Press, ISBN 0-521-57295-9 (hc.), ISBN 0-521-57297-4, 1999 (vybrané kapitoly).
   [3] Wiegert, Paul, Vaubaillon, Jeremie, Campbell-Brown, Margaret, A dynamical model of the sporadic meteoroid complexc, Icarus, Volume 201, Issue 1, p. 295-310, 2009.
   [4] Li, Y., Zhou, Q., Urbina, J., Huang, T.Y., Sporadic micro/meteoroid source radiant distribution inferred from the Arecibo 430 MHz radar obsertvations, MNRAS 515, 2088-2098, 2022.
2. Analýza a modelovanie aktivity asteroidov z pohľadu rotácie, 3D tvaru a zmien v morfológii chvostov
   Školiteľ: Mgr. Marek Husárik, PhD. (mhusarik@ta3.sk)
   Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Tatranská Lomnica, 059 60 Vysoké Tatry
   Zameranie: Aktivita malých telies v Slnečnej sústave býva očakávaná (v prípade komét), ale v posledných desaťročiach sa stretávame aj s prípadmi, kedy prevažne objekty klasifikované dráhovo ako asteroidy prejavujú istú neočakávanú mieru aktivity. Príčiny aktivity môžu byť rôzne: impakt malého telesa, rotačné štiepenie, tepelná defragmentácia, atď. (nie vždy je príčina jednoznačná). Aj doba trvania aktívnej fázy môže výrazne kolísať od niekoľkých dní až po niekoľko mesiacov. Niekedy je aktivita rekurentná, no nemusí súvisieť napríklad s príchodom telesa do perihélia. Okrem iného, tieto telesá zanechávajú za sebou pomerne nezvyčajne tvarované chvosty než aké vidíme u komét.
   Cieľ: Analýza aktivity obyčajne neaktívneho telesa vzhľadom na orientáciu rotačnej osi v priestore, vzhľadom na jeho tvar, prípadnú precesiu alebo meniace sa albedo povrchu. Počítačové modelovanie tvorby chvostov a ich morfológie na základe aj vlastných pozorovaní.
   Požiadavky: (i) znalosť programovania v niektorom bežne používanom jazyku (Java, C++, najlepšie Python s balíkmi astropy, scipy, matplotlib…) a základy prostredia LaTeX, (ii) dobrá znalosť anglického jazyka, (iii) vítané sú skúsenosti z pozorovaní a schopnosť redukcie napozorovaného materiálu a získanie hodnôt potrebných na ďalšiu analýzu.
   Výskumný smer: Dynamický vývoj malých telies Slnečnej sústavy
   Literatúra:
   [1] Binzel, R. P., Gehrels, T., and Matthews, M. S., Asteroids II, 1989
   [2] Bottke, W.F. at al., Asteroids III, 2002
   [3] Michel P., DeMeo, F., Bottke, W.F., Asteroids IV, 2015
   [4] Warner, B.D., A Practical Guide to Lightcurve Photometry and Analysis 2nd ed., 2016
   [5] Chandler, C. O., et al., SAFARI: Searching Asteroids for Activity Revealing Indicators, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, vol. 130, no. 993, p. 114502, 2018. doi:10.1088/1538-3873/aad03d.
3. Vznik a vývoj vnútorného Oortovho oblaku
   Školiteľ: Mgr. Marián Jakubík, PhD. (mjakubik@astro.sk)
   Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Tatranská Lomnica, 059 60 Vysoké Tatry
   Sylabus:
   Zameranie práce: Práca je zameraná na štúdium vzniku a vývoja vnútornej časti Oortovho oblaku. Oortov oblak je sféricky symetrický oblak pozostávajúci z komét, ktoré obiehajú okolo Slnka po takmer kruhových dráhach vo vzdialenostiach od 2000AU až 200000 AU. Skladá sa z dvoch oblastí – vnútorného a vonkajšieho Oortovho oblaku. Existuje viac modelov, ktoré viac-menej realisticky opisujú scenáre vzniku a následného vývoja Oortovho oblaku, ktoré vyplývajú z najnovších pozorovaní. Zatiaľ najvhodnejšie sú modely vzniku Oortovho oblaku v prostredí a čase kedy Slnko bolo súčasťou svojej zárodočnej otvorenej hviezdokopy. Týmto spôsobom modelované formovanie sa Oortovho oblaku (a jeho častí) dokáže vysvetliť mnohé detaily, ktoré vieme získať z pozorovaní pohybu komét resp. transneptúnických telies.
   Cieľ práce: Cieľom našej práce je detailný popis vzniku vnútorného Oortovho oblaku s dôrazom na modely popisujúce vznik Oortovho oblaku v prostredí a čase kedy sa Slnko nachádzalo vo svojej zárodočnej otvorenej hviezdokope. Detailne sa budeme zameriavať na hľadanie parametrov, ktoré je možné získať z numerických simulácií a je možné nájsť ich potvrdenie z pozorovaní. Okrem odpovedí na viaceré otvorené otázky budeme hľadať riešenie konkrétneho problému, kedy doterajšie modely predpovedajú veľké množstvo retrográdnych dráh objektov, ktoré tvoria vnútorný Oortov oblak ale z analýzy dostupných pozorovaní žiadne takéto závery nevyplývajú.
   Požiadavky:
   programovanie (python, fortran), angličtina
   Výskumný smer:
   Dynamický vývoj malých telies Slnečnej sústavy
4. Dvojnásobne a viacnásobne zákrytové hviezdne sústavy
   Školiteľ: RNDr. Theodor Pribulla, CSc. (pribulla@astro.sk)
   Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Tatranská Lomnica, 059 60 Vysoké Tatry
   Sylabus:
   Zameranie práce: Systematické pozorovanie oblohy družicami zameranými na detekciu a štúdium exoplanét (CoRoT, KEPLER, TESS) viedlo k objavu trojhviezdnych a štvorhviezdnych sústav v ktorých dochádza k zákrytom na nielen vo vnútornej ale aj na vonkajšej dráhe (viacnásobne zákrytov) alebo na oboch vnútorných dráhach (dvojnásobne zákrytové). Keďže priebeh zákrytov na vonkajšej dráhe závisí aj na rozmeroch a vzájomných sklonoch dráh, analýzou ich svetelných kriviek je možné určiť nielen fotometrické elementy ale aj hmotnosti zložiek bez potreby spektroskopických pozorovaní. V prípade dostupnosti vysokodisperznej spektroskopie je možné určiť viac parametrov a parametre upresniť. Spektroskopia počas zákrytov umožňuje na základe tzv. Rossiter-McLaughlinovho efektu určiť aj priemet odklonu rotačných osí zložiek voči rovine dráhy. Ten silno ovplyvňuje rýchlosť apsidálneho pohybu v sústavách s excentrickými dráhami. Odklon rotačných osí od kolmice na rovinu dráhy nám prináša aj informácie o dynamickom vývoji viacnásobnej sústavy. Ak je pomer obežnej doby vonkajšej a vnútornej dráhy malý, je možné pozorovať abnormálny apsidálny pohyb prípadne ďalšie poruchy vnútorných dráh. Modelovanie takýchto sústav vyžaduje zahrnutie viacerých efektov (napr. efekt konečnej rýchlosti svetla, reflexný efekt, elipticita zložiek, gravitačné stemnenie). Vysoká presnosť družicových svetelných kriviek však kladie veľké nároky na presnosť modelovania a syntézu teoretických kriviek. Systematické rozdiely modelových a pozorovaných svetelných kriviek pritom poukazujú na ďalšie neznáme efekty alebo nepresnosť modelovania (napríklad gravitačné stemnenie alebo reflexný efekt).
   Cieľ práce: Detekcia a modelovanie dvojnásobne a viacnásobne zákrytových sústav. Určenie elementov dráh a absolútnych parametrov zložiek. Zahrnutie jemných efektov svetelných kriviek a porúch dráhy pri modelovaní zákrytov.
   Požiadavky:
   znalosť angličtiny – znalosť programovania – schopnosť samostatného štúdia literatúry.
   Výskumný smer:
   Klasické dvojhviezdy a viacnásobné sústavy
5. Exoplanéty tranzitujúce rýchlorotujúce hviezdy
   Školiteľ: RNDr. Theodor Pribulla, CSc. (pribulla@astro.sk)
   Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Tatranská Lomnica, 059 60 Vysoké Tatry
   Sylabus:
   Zameranie práce: Väčšina známych exoplanét bola nájdená pri Slnku-podobných hviezdach neskorých spektrálnych typov. Nájdenie exoplanét okolo hviezd skorých spektrálnych typov je komplikované najmä veľkým pomerom polomerov hviezdy a planéty, čo znamená malú hĺbku tranzitu. Pri spektroskopickej detekcii je problematická vysoká rotačná rýchlosť materskej hviezdy a malé množstvo spektrálnych čiar, čo výrazne znižuje presnosť meraní radiálnej rýchlosti. Niekedy sú komplikáciou aj pulzácie materskej hviezdy. Často je preto nutné potvrdiť existenciu exoplanéty Dopplerovskou tomografiou tranzitu. Priebeh tranzitu v profiloch čiar nám však umožňuje určiť premietnutý odklon rotačnej osi materskej hviezdy od kolmice na rovinu dráhy. Ak máme k dispozícii vysokopresnú družicovú fotometriu, je využitím gravitačného stmavnutia povrchu rýchlorotujúcej hviezdy možné určiť aj skutočný (nie premietnutý) odklon. Ten nám hovorí o evolučnej histórii objektu. Pri niektorých objektoch (napr. Kepler-13Ab) bola zistená precesia dráhy exoplanéty spôsobená slapovým pôsobením rotáciou deformovanej materskej hviezdy. To sa prejavuje najmä zmenou trvania tranzitu (TDV) kvôli posunu jeho tetivy po povrchu hviezdy. Precesia dráhy exoplanéty a s ňou zviazaná precesia rotačnej osi materskej hviezdy nám prinášajú informácie o vnútornej stavbe hviezdy.
   Cieľ práce: Detekcia tranzitujúcich sústav vykazujúcich zmenu trvania tranzitu (TDV). Realistické modelovanie tranzitov exoplanét okolo rýchlo rotujúcich hviezd zahrnutím viacerých jemných efektov (presný tvar hviezdy a planéty, Dopplerovské šošovkovanie, gravitačné stemnenie a pod.). Zistenie vplyvu vlnovej dĺžky na svetelné krivky v súvislosti s nadchádzajúcou misiou ARIEL.
   Požiadavky: znalosť angličtiny – dobrá znalosť programovania – schopnosť samostatného štúdia literatúry.
   Výskumný smer: Extrasolárne planéty, hnedí trpaslíci a málo hmotné hviezdy
6. Cyklus slnečnej aktivity – empirické implikácie pre modelovanie slnečného dynama
   Školiteľ: RNDr. Ján Rybák, CSc. (choc@astro.sk)
   Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Tatranská Lomnica, 059 60 Vysoké Tatry
   Sylabus:
   Analýza dlhodobých radov pozorovaní slnečnej aktivity – slnečných škvŕn, magnetických polí ako i pozorovaní protuberancií a zelenej koróny, vypracovaných na AsÚ SAV – pre určenie priebehu a významnosti prejavov rozdielnej aktivity oddelene na jednotlivých hemisférach Slnka s hľadaním empirických implikácií pre modelovanie slnečnej aktivity numerickými metódami opisujúcimi slnečné dynamo. Predpokladaným výsledkom práce je nájdenie časového vývoja časovej a šírkovej asymetrie slnečnej aktivity pre obdobie viacerých slnečných cyklov a analýza jej významnosti v jednotlivých obdobiach s preskúmaním prípadných periodicít aktivity.
   Požiadavky:
   znalosť angličtiny, programovacie schopnosti, fyzikálny základ
   Výskumný smer:
   Štúdium fyzikálnych vlastností a procesov v atmosfére Slnka.
7. Formovanie mladých hviezd typu T Tauri a ich planetárnych sústav
   Školiteľ: Mgr. Martin Vaňko, PhD. (vanko@astro.sk)
   Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Tatranská Lomnica, 059 60 Vysoké Tatry
   Sylabus:
   Zameranie práce:T Tauri hviezdy sú mladé (do 100 miliónov rokov), málo hmotné (menej než 3 hmotnosti Slnka), značne premenné hviezdy, neskorých spektrálnych typov (neskoršie než F) s pekuliárnymi emisnými čiarami, ktoré sú spojené s molekulárnymi oblakmi regiónmi formujúcimi nové hviezdy (napr. Rho Ophiuchi, hmlovina v Orióne, Taurus-Auriga, Cefeus-Kasiopeja). Ich spektrá ukazujú vysoké zastúpenie lítia v porovnaní so Slnkom a ďalšími hviezdami na hlavnej postupnosti. Klasifikujeme dve triedy týchto objektov: (i) klasické TT stále obklopené okolo-hviezdnou obálkou (z angl. CTTS), a (ii) TT so slabým výskytom spektrálnych čiar (z angl. weak-line, WTTS) kde okolo-hviezdna obálka už nie je pozorovaná. TT hviezdy, najmä WTTS, sú zdrojom silných röntgenových emisií a majú vysoké rotačné rýchlosti (rádovo desiatky km/s). Na základe vysoko-disperzných spektier v blízkej IR oblasti sa ukázalo, že väčšina mladých hviezd sú dvojhviezdy alebo viacnásobné sústavy s typickou uhlovou vzdialenosťou zložiek 0,3″-0,5″. Štúdiom TT hviezd, predovšetkým v dvojhviezdach a viacnásobných sústavách, sa dostávame k lepšiemu porozumeniu ich vzniku a vývoja až do fázy, kedy začnú svietiť vo viditeľnej oblasti spektra a stanú sa normálnymi hviezdami, ako aj možnej formácie ich planetárnych sústav.
   Cieľ práce: Pozorovania T Tau kandidátov (vo vybraných regiónoch) a modelovanie dvojhviezdnych zložiek obsahujúcich mladé hviezdy vo veku niekoľko miliónov rokov, určiť ich fyzikálne parametre, rotačné periódy, charakter a príčinu ich fotometrickej variability.
   Metóda: Fotometrické monitorovanie vybraných objektov v regióne Cefeus-Kasiopeja pomocou prístrojového vybavenia Astronomického ústavu SAV, v. v. i. Spektroskopické pozorovania za účelom získania krivky radiálnych rýchlostí a detekcie Li čiary na vlnovej dĺžke 670,8 nm, ktorá je indikátorom veku objektu. Vybrané objekty sú vhodné na pozorovanie échelle spektrografom MUSICOS (R=35000) na 1,3 m ďalekohľade Nasmyth-Cassegrain na Skalnatom Plese.
   Požiadavky:
   znalosť angličtiny, programovacie schopnosti, fyzikálny základ
   Výskumný smer:
   Klasické dvojhviezdy, viacnásobné sústavy

V Tatranskej Lomnici 10.2.2023

Mgr. Peter Gömöry, PhD.
vedúci školiaceho pracoviska

Požiadavky

Študijný program: ASTRONÓMIA A ASTROFYZIKA

1. • Študijný odbor: ASTRONÓMIA
     • Prijímací pohovor (PDF)
     • Dizertačná skúška: ASTRONÓMIA (PDF)

1. • Študijný odbor: ASTROFYZIKA
     • Prijímací pohovor – špecializácia slnečná fyzika (PDF)
     • Prijímací pohovor – špecializácia stelárna astronómia (PDF)
     • Dizertačná skúška: ASTROFYZIKA (PDF)