...
The Stellar Physics Department of Tartu Observatory offers projects for Bachelor’s and Master’s students that cover a wide range of interests from scientific research in the fields of exoplanets and massive stars to more hands-on experience with scientific instrumentation, software development and observations with our telescopes.
ENG: The evolution of catastrophically evaporating rocky planets There have been found many exoplanets that are too close to the host star and they are evaporated by the star – those planets are called catastrophically evaporating exoplanets. In this work, student will look into host star characteristics and make Pyhton models for rocky planets, finding the line between catastrophically evaporating exoplanets and evaporating exoplanets - what is the distance from and the temperature of the host star for these scenarios?
EST: Katastroofiliselt auruvate väikeste planeetide evolutsioon
...
Understanding the evolution of star-disk systems through stellar spectroscopy
ENG: Accreting material from the circumstellar disk onto the star contaminates the stellar atmosphere, which changes the elemental abundances of the star. These changes can be observed through high-resolution spectroscopy and help us understand the inner disk otherwise difficult to observe. In this project, using the high-resolution and high-quality stellar spectra from the Nordic Optical Telescope(from last year), we will estimate the elemental abundances of 1-2 protoplanetary disk hosting stars, HD 163296 and/or HD 290799. There have been previous abundance estimates of these stars from older data. Analysing the variation of elemental abundances, or the absence thereof, can help us understand the interaction and chemical evolution of such star-disk systems.
...
Supervisors: Heleri; Sandipan; Mihkel Kama
Dynamics of the atmosphere of hypergiant RW Cep
Let’s have a deeper look into the extensive red-hot atmosphere of a hypergiant star RW Cephei. We will measure radial velocities of spectral lines of different elements to explore the dynamical motions of the photosphere and pulsational behaviour of the star.
...
Supervisors: Indrek Kolka, Anni Kasikov
Punaste ülihiidude evolutsioonilise oleku hindamine nende heledusmuutlikkuse kaudu - Indrek, Tõnis
EST: Suure massiga tähed arenevad oma elu jooksul tavaliselt punasteks ülihiidudeks ning viibivad selles arengufaasis üsna pika aja oma elueast. Üldiselt on kõik peajadalt eemale evolutsioneerunud tähed suuremal või vähemal määral muutlikud, muutlikkuse ajaskaala ja amplituud muutub evolutsiooni käigus. Töö eesmärgiks on välja selgitada, kas absoluutsete heleduste ja fotomeetriliste värvide mõttes sarnaste väljavalitud punaste ülihiidude seas on selgesti eristuvate heledusmuutlikkuse omadustega tähti, mis viitaksid nende erinevatele arenguetappidele punaste ülihiidudena. Uuringus saab kasutada arhiivivaatlusi Tõraverest ja laiast maailmast nii Maa pealt kui kosmosest.
ENG: High-mass stars typically evolve into red supergiants during their lifetime and stay in this stage of evolution for quite a long time in their lifetime. In general, all stars evolved away from the main sequence are variable to a greater or lesser extent, the timescale and amplitude of variability changing during evolution. The aim of the work is to find out whether there are stars with clearly distinct variability characteristics among selected red supergiant stars that are similar in terms of absolute luminosities and photometric colors, which would indicate their different stages of evolution as red supergiants. The research can use archival observations from Tõravere and the wider world, both from ground- and space observatories.
Universumi kõige heledamate tähtede klassifitseerimine. Suure kiirgusvõimsusega kaugeleevolutsioneerunud tähtede klassifikatsioon heledus- ja spektraalmõõtmiste kaudu - Indrek, Tõnis
EST: Tähti klassifitseeritakse sageli nende heleduse ja värvuste kaudu, väga paljudel tähtedel puudub spektrite põhjal tehtud klassifikatsioon. Paljude suure kiirgusvõimsusega tähtede kaugused ei ole isegi Gaia mõõtmiste põhjal hästi teada. Nii on mõnda tüüpi Hertzsprung-Russelli diagrammi ülemisse otsa paigutunud tähtede puhul võimalik segadus, kus hoopis madalama massiga asümptootilise hiidude jada järgsed (post-AGB) tähed aetakse segamini hoopis massiivsemate punaste ülihiidudega või hoopis väga eksootilistes arenguetappides olevate tähtedega (näit. hüperhiidudega). Töö eesmärgiks on Gaia DR3 andmete põhjal leitud punase ülihiiu faasi järgsete kandidaattähtede olemuse väljaselgitamine. Töö käigus on võimalik kasutada nii arhiiviandmeid kui teha vaatlusi Tõraveres või mujal asuvate teleskoopidega.
Vt. https://doi.otg/10.1093/mnrasl/slac088
...
See: https://doi.otg/10.1093/mnrasl/slac088
Arieli kosmosemissiooni eksoplaneetide efemeriidide täpsustamine - Tõnis
EST: Kosmoseteleskoop Ariel hakkab vaatlema eksoplaneetide atmosfääre sel ajal, kui eksoplaneet paistab Maalt vaadates oma ematähe taustal - toimub planeedi üleminek oma ematähest. Et kosmoseteleskoobi aega võimalikult efektiivselt ära kasutada, on vaja teada planeetide üleminekute täpseid efemeriide - varjutuste keskmomentide ajahetki. Üleminekute tähevarjutuse heleduskõverate varjutuste sügavus on kuni paar protsenti, tavaliselt tunduvalt vähem. Kuigi paljude lihtsasti vaadeldavate eksoplaneetide jaoks on juba määratud väga head efemeriidid, on väiksema näiva heledusega ematähtede või väikese sügavusega varjutuste efemeriidide täpseks määramiseks vaja suuri teleskoope.
...
ENG: The Ariel space telescope will observe the atmospheres of exoplanets while they transit their parent star, as seen from Earth. In order to use the time of the space telescope as effectively as possible, it is necessary to know the exact ephemeris of the transits of the planets - the moments of the central moments of the eclipses. The depth of eclipses in the light curves is up to a few percent, usually considerably less. Although very good ephemerides have already been determined for many easily observable exoplanets, large telescopes are needed to accurately determine the ephemerides of lower apparent brightness parent stars or shallow eclipses. The aim of the work is to measure the transit parameters of some exoplanets from the Ariel object list with poorly known ephemeris using the new photometer of the Tõravere 1.5-meter telescope.
Tartu Observatooriumi 1.5-m teleskoobi uute instrumentide analüüs - Tõnis (,Riho Vendt)
Iga uue teadusaparatuuri kasutusele võtmisel on väga kasulik teada seadme tegelikke parameetreid ning selle poolt pakutava kvaliteeti. Seetõttu läbivad suurem osa teadusinstrument nn käivitamisperioodi, mille käigus selgitatakse välja kas instrument tootab õigesti ja annab korrektseid tulemusi. 2023. ja 2024. aastal ehitati Tõravere 1.5-m teleskoobile kaks uut instrumenti ning täiendati olulisel määral teleskoobi juhtimissüsteemi. Kõigi nende seadmete kasutusse võtmisel tuleb teha arvukalt teste ning saadud tulemusi analüüsida.
...
- uue spektrograafiga (põhiomadused (sh. küündivus), kvaliteet, stabiilsus, ….)
- uue fotomeetriga (kalibratsioonid, stabiilsus, ….)
- teleskoobi endaga (nt. suunamise täpsustamine, ….)
Metaandmete hõivesüsteem ja dünaamilised infotöölauad Tartu Observatooriumi teleskoopide jaoks - Tõnis
Astronoomiliste vaatluste edukaks ja ohutuks läbiviimiseks on vaatlejatel vaja jooksvalt teada mitmeid keskkonnaga ja vaatlusinstrumentide hetkeolukorraga seotud parameetreid. Tartu Observatooriumi teleskoopide juures on erinevaid ja sõltumatuid ilma mõõtmisega seotud infoallikaid, ka teleskoobid ise oskavad väljastada metainfot. Töö sisuks on kõigi olemas olevate andmeallikate liidestamine järjekorrateenusega, selle baasil reaalajalist infot kuvavate töölaudade loomine ja andmete arhiveerimine teleskoopide jaoks, kasutades kaasaegseid infotehnoloogilisi lahendusi ja tööriistu. Töö sobib kõige paremini arvutitehnika ja informaatika tudengitele.
Developing an interactive GUI for ZEEMAN spectral fitting code
Supervisor - Sandipan Borthakur, Heleri Ramler
ZEEMAN is a Fortran-based spectral synthesis and fitting code. It is used to determine fundamental parameters of stars like temperature, gravity and rotational velocity, along with abundances of elements like iron, carbon and oxygen. These stellar parameters and abundances help us understand the current evolutionary stage of stars, star-planet interaction and many other physical and chemical processes. As such, software tools like ZEEMAN are highly essential for stellar physics research. To streamline the analysis process and make the code user-friendly, we want to develop a Python-based wrapper and an interactive Graphical User Interface (GUI). Depending on the progress, we can use the GUI for the analysis of spectra of a few disk-hosting stars. This is a suitable project for someone interested in building software tools and working with astronomical data. Additionally, experience in Python programming is desired.EST
Interaktiivse kasutajaliidese (GUI) arendamine tähespektrite analüüsiks kasutatavale ZEEMAN koodile
...