Astronomický ústav SAV, v. v. i.
Názov témy
Astrochemické procesy vo fázach ľadov vplyvom žiarenia: aplikácie pre vesmírne prostredie
Program DŠ
Astronómia a astrofyzika
Meno školiteľa/-ky
Mgr. Zuzana Kaňuchová, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK
Stručná anotácia
Pracovisko: Astronomický ústav SAV, v. v. i., Tatranská Lomnica, 059 60 Vysoké Tatry
Sylabus:
Zameranie práce: Laboratórne výskumy chemických procesov vyskytujúcich sa v ľadoch relevantných pre astrofyziku preukázali závislosť týchto procesov od množstva experimentálnych parametrov (napr. teplota, ožarujúca častica, dávka žiarenia). Hoci sa zistilo, že chemické procesy ovplyvňujú rôzne faktory, jeden aspekt, ktorý nebol preskúmaný do veľkej miery je špecifická fáza skúmaného ľadu. Pochopenie pevných fáz ľadu je kľúčové pre štúdium toho, ako ich molekulárne štruktúry ovplyvňujú astrochemické procesy riadené žiarením (napríklad fázový prechod, zhutňovanie ľadu, rádiolytický rozpad molekúl, tvorba nových molekúl), ktoré sa vyskytujú v rôznych vesmírnych prostrediach.
Cieľ práce: Cieľom tohto projektu bude systematicky a kvantitatívne charakterizovať vplyv rôznych typov žiarenia (napr. elektrónové, iónové, fotónové) na rôzne fázy rôznych molekulárnych ľadov relevantných pre astrochémiu. Kandidát bude pre výskum využívať komoru s ultravysokým vákuom vybavenú substrátom, na ktorom je možná príprava analógov astrochemických ľadov pri kryogénnych teplotách.
Ľady budú následne ožarované žiarením z rôznych zdrojov (napr. urýchľovače častíc, elektrónové delá, ultrafialové lampy). Kandidát získa spektroskopické a spektrometrické údaje, ktoré mu umožnia kvantifikovať:
(i) rýchlosť deštrukcie skúmaných ľadov, (ii) rýchlosť tvorby nových molekúl, a čo je najdôležitejšie, (iii) akékoľvek detekovateľné rozdiely medzi rôznymi fázami toho istého molekulárneho ľadu (napr. medzi amorfným a kryštalickým ľadom). Informácie získané z týchto experimentov budú užitočné pri ďalšom objasňovaní údajov získaných vesmírnymi misiami zameranými na charakterizáciu chémie vyvolanej žiarením v pevnom skupenstve látok medzihviezdneho média a vo vonkajšej Slnečnej sústave.
Požiadavky:
– Znalosť písanej a hovorenej angličtiny na pokročilej úrovni (práca musí byť vypracovaná v angličtine)
– Znalosť teoretických a praktických aspektov spektroskopie s osobitným zameraním na infračervenú absorpčnú spektroskopiu
– Programátorské a elektrotechnické zručnosti nie sú potrebné, ale sú veľmi vítané
Výskumný smer:
Astrochémia medzihviezdnej hmoty a objektov Slnečnej sústavy
Ďalšie informácie:
https://www.astro.sk/studium-popularizacia/doktorandske-studium/
Sylabus:
Zameranie práce: Laboratórne výskumy chemických procesov vyskytujúcich sa v ľadoch relevantných pre astrofyziku preukázali závislosť týchto procesov od množstva experimentálnych parametrov (napr. teplota, ožarujúca častica, dávka žiarenia). Hoci sa zistilo, že chemické procesy ovplyvňujú rôzne faktory, jeden aspekt, ktorý nebol preskúmaný do veľkej miery je špecifická fáza skúmaného ľadu. Pochopenie pevných fáz ľadu je kľúčové pre štúdium toho, ako ich molekulárne štruktúry ovplyvňujú astrochemické procesy riadené žiarením (napríklad fázový prechod, zhutňovanie ľadu, rádiolytický rozpad molekúl, tvorba nových molekúl), ktoré sa vyskytujú v rôznych vesmírnych prostrediach.
Cieľ práce: Cieľom tohto projektu bude systematicky a kvantitatívne charakterizovať vplyv rôznych typov žiarenia (napr. elektrónové, iónové, fotónové) na rôzne fázy rôznych molekulárnych ľadov relevantných pre astrochémiu. Kandidát bude pre výskum využívať komoru s ultravysokým vákuom vybavenú substrátom, na ktorom je možná príprava analógov astrochemických ľadov pri kryogénnych teplotách.
Ľady budú následne ožarované žiarením z rôznych zdrojov (napr. urýchľovače častíc, elektrónové delá, ultrafialové lampy). Kandidát získa spektroskopické a spektrometrické údaje, ktoré mu umožnia kvantifikovať:
(i) rýchlosť deštrukcie skúmaných ľadov, (ii) rýchlosť tvorby nových molekúl, a čo je najdôležitejšie, (iii) akékoľvek detekovateľné rozdiely medzi rôznymi fázami toho istého molekulárneho ľadu (napr. medzi amorfným a kryštalickým ľadom). Informácie získané z týchto experimentov budú užitočné pri ďalšom objasňovaní údajov získaných vesmírnymi misiami zameranými na charakterizáciu chémie vyvolanej žiarením v pevnom skupenstve látok medzihviezdneho média a vo vonkajšej Slnečnej sústave.
Požiadavky:
– Znalosť písanej a hovorenej angličtiny na pokročilej úrovni (práca musí byť vypracovaná v angličtine)
– Znalosť teoretických a praktických aspektov spektroskopie s osobitným zameraním na infračervenú absorpčnú spektroskopiu
– Programátorské a elektrotechnické zručnosti nie sú potrebné, ale sú veľmi vítané
Výskumný smer:
Astrochémia medzihviezdnej hmoty a objektov Slnečnej sústavy
Ďalšie informácie:
https://www.astro.sk/studium-popularizacia/doktorandske-studium/