...
Galaktikate füüsika ja kosmoloogia
- EE: Supermullid on gaasi tühimikud galaktikas, mis tekivad supernoovade plahvatusest. Lööklaine surub gaasi supernoovade juurest eemale ning järele jääb vähese ning väga kuuma gaasiga piirkond. Supermullid on valdkond, mis pole piisavalt tähelepanu saanud ning on suur võimalus midagi avastada. Me pakume välja lõputöö, mille eesmärk on uurida millises evolutsiooni staadiumis need mullid on ning kui palju supernoovasid on vaja, et niisuguseid mulle moodustada. Aikaterini Niovi Triantafyllaki ja Rain Kipper.
EN: Superbubbles in galaxies are the results of many stellar explosions -- supernovae. The bubble pushes the gas away from the progenitor supernovae and forms a region devoid of gas. These are not well studied objects and more research in the topic is speeding up. We propose a project to see what stages most of the bubbles are and how many stellar explosions are needed to produce these objects. Aikaterini Niovi Triantafyllaki and Rain Kipper.
EE: Lopergused galaktikad võimaldavad uurida tumeaine jaotust Universumis, kuid seda juhul kui nad on tekkinud dünaamilise hõõrde tõttu. Hõõre tekib kui galaktika kiirendab ja liigub raskeima asja poole, mis tal ümbruses on, ehk tõenäoliselt lähim suurem galaktikate parv. Selle lõputöö teemaga pakume välja võimaluse uurida, kas suure loperguse galaktikate saba võib olla suunatud lähimate parvede poole ja kas dünaamiline hõõre sobiks loperguse aluseks. Rain Kipper, Aikaterini Niovi Triantafyllaki.
EN: Lopsided galaxies are a possible new tool to study the dark matter distribution in the Universe, but only in case if the lopsidedness of the galaxy is caused by dynamical friction. Friction is expected when galaxy is moving and accelerating toward the heaviest object in the vicinity -- possibly a big galaxy cluster. With this thesis topic, we propose to study the opportunity if lopsided galaxy tail could be directed to the closest clusters and if the dynamical friction could be the culprit of lopsidedness. Rain Kipper, Aikaterini Niovi Triantafyllaki.- EE: Täheteke meduusi-galaktikates. Kui galaktika liigub galaktikate parves, siis see keskkond on suuteline suruma gaasi galaktikast välja, mille tulemusena moodustub meduusi kujuline galaktika. Meduusi saba võimaldab uurida, mis galaktikaga täpsemalt toimub. Lõputöö eesmärk on uurida millistes saba piirkondades täpsemalt gaasist moodustuvad tähed. Aikaterini Niovi Triantafyllaki, Rain Kipper.
EN: Star formation clumps on jellyfish galaxies. The environment around the galaxy is pushing the gas away creating tails of stars, gas and dust, giving them the image of a "jellyfish". The shape of the tail specifies what the galaxy went through. In this project we want to study the positions of regions for star formation in these tails. Aikaterini Niovi Triantafyllaki, Rain Kipper. - EE: Galaktikate varvad ja lopergus on mõlemad ilmingud sellest, et galaktika ketas on natuke ebastabiilne. Enamjaolt need ebastabiilsusid käsitletakse iseseisvalt, kuid pole kindel, kas see on korrektne. Lõputöö teemaga pakume välja võimaluse uurida selle eelduse sobivust kasutades pilditöötluse ja statistika vahendeid. Rain Kipper, Aikaterini Niovi Triantafyllaki.
EN: Galaxy bars and lopsidedness are both signs of the galactic disc being unstable. Mostly, these non-stabilities are treated as independent, but there is no evidence this is the correct approach for this studies. In this thesis topic we propose to investigate through image processing and statistics the galaxy bars and lopsided levels and to see if these correlate. Rain Kipper, Aikaterini Niovi Triantafyllaki. - EE: Kosmoloogilised tihedusväljad ja nende rakendused. Tihedusväljad on üks viise kirjeldada aine jaotumist universumis. Need aitavad uurida mitmesuguseid probleeme, alates kosmilise võrgustiku üldisest kirjeldamisest kuni galaktikate omaduste sõltumiseni suuremastaabilistest keskkonnast. Väljade arvutamiseks on mitmeid meetodeid ning neid saab leida nii vaatlusandmete kui N-keha simulatsioonide põhjal. Töö sisuks on erinevate tihedusväljade arvutamise meetodite katsetamine ja omavaheline võrdlemine. Juhan Liivamägi
EN: Cosmological density fields and their applications. Density fields are a way to describe distribution of matter in the Universe. They can be useful tools for characterising the overall large-scale structure or study the dependance of galaxy properties on the environment. There are several methods to calculate density fields using both observational data and N-body simulations. The aim of the thesis would be to test and compare different algoriths. Juhan Liivamägi - EE: Galaktikate superparvede dümaamika. Superparved ulatuslikud, valdavalt ebasümmeetrilised, märgatava galaktikate ületihedusega alad, mis võivad sisaldada kümneid kuni sadu galaktiparvi ning tuhandeid üksikuid või väikestes gruppides olevaid galaktikaid ning erinevalt galaktikaparvedest ei ole nad gravitatsiooniliselt seotud. Töö sisuks on galaktikate liikumise uurimine superparvedes arvutisimulatsioonide abil ja tulemuste võrdlus vaatlustega. Shishir Shankhyayan, Juhan Liivamägi
- EN: Dynamics of galaxy superclusters. Superclusters are large concentrations of galaxies, which can extend from tens to over hundred megaparsecs, they contain from hundreds to thousands of galaxies, and many galaxy groups and clusters. Unlike galaxy clusters, superclusters are clearly unrelaxed systems, not gravitationally bound. The aim of the thesis is to study the motion of galaxies inside superclusters using N-body simulations and compare results to the observations. Shishir Shankhyayan, Juhan Liivamägi
- EE: Tumeaine Tumeaine on salapärane aine, mis läbib täidab universumit.Vaatamata sellele, et see moodustab 85% ainesisaldusest, on selle tema olemuse kohta vähe teada. Teie lõputöö Lõputöö tegeleb sellega, kuidas meie enda galaktika vaatluste abil on võimalik piirata määrata tumeaine olemustomadusi. Täpne projekt sõltub teie huvidest. See võib olla rohkem teoreetiline töö algupäraste ürgsete mustade aukude ja nende avastatavuse kohta järgmise põlvkonna gravitatsioonilaine detektorite (nt ESA/LISA) abil või olla pühendatud masinõppe lähenemisviiside meetodite väljatöötamisele, et avastada tumeaine subhalode dünaamilisi mõjusid. Lisateabe saamiseks võtke minuga otse ühendust. María Benito (maria.jose.benito.castano@ut.ee).
EN: Dark matter (DM) is a mysterious substance that pervades the Universe. Despite making up 85% of the matter content, little is known about what DM is. Your thesis will be concerned with exploring the power of observations of our own Galaxy to constrain the nature of DM. The exact project will depend on your interests. It may be more theoretical work on primordial black holes and their detectability with the next generation of gravitational wave detectors (such as ESA/LISA) or dedicated to developing machine learning approaches to detect dynamical effects of DM subhalos. For more information, please contact me directly. María Benito (maria.jose.benito.castano@ut.ee). - EE: 4MOST - järgmise põlvkonna astronoomiline vaatlusprojekt. 4MOST on järgmise põlvkonna astronoomiline vaatlusprojekt, mille eesmärgiks on vaadelda viieaastase vaatlusperioodi jooksul kümneid miljoneid tähti, galaktikaid, supernoovasid ja teisi huvitavaid astronoomilisi objekte. Tartu observatooriumi töörühm on aktiivselt seotud 4MOST vaatlusprogrammi ettevalmistamisega ning panustab sellesse, et 4MOST vaatlusandmed sobiksid erinevateks statistilisteks analüüsideks. Vaatlusliku selektsiooni mõistmiseks ja analüüsimiseks kasutame 4MOST vaatluste simulaatorit, mis on välja töötatud Tartu observatooriumis. 4MOSTi projektiga ja vaatlusandmetega seoses pakub Tartu observatoorium väga erinevaid bakalaureuse- ja magistritöö teemasid. Töö eeldab vaatlusandmete põhjal statistiliste analüüside tegemist ning vaatlusandmete visualiseerimist. Kasuks tuleb mõningane programmeerimisoskus ning kogemus andmete visualiseerimiseks (näiteks Jupyter notebook keskkonnas). Töö konkreetne sisu ja raskusaste pannakse paika koostöös tudengiga. Rohkema info saamiseks palun võtta ühendust juhendajatega. Juhendajad: Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) ja Taavi Tuvikene (taavi.tuvikene@ut.ee)
EN: 4MOST – the next-generation astronomical observing project. 4MOST is the next-generation astronomical observing project aimed at observing tens of millions of stars, galaxies, supernovae, and other interesting astronomical objects over a five-year observation period. The Tartu Observatory team is actively involved in preparing the 4MOST observing program and contributes to ensuring that the 4MOST observational data are suitable for various statistical analyses. To understand and analyse observational selection, we use the 4MOST observation simulator developed at the Tartu Observatory. In connection with the 4MOST project and data from observations, the Tartu Observatory offers a variety of bachelor's and master's thesis topics. The work involves conducting simple statistical analyses based on observational data and visualising the observational data. Some programming skills and experience in data visualisation (such as in the Jupyter Notebook environment) would be advantageous. The specific content and degree of difficulty of the work are determined in cooperation with the student. For more information, please contact the supervisors. Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) and Taavi Tuvikene (taavi.tuvikene@ut.ee) - EE: Galaktikate parvede ja filamentide analüüs kosmilises võrgustikus. Galaktikate jaotus universumis on kirjeldatav kosmilise võrgustikuna, mille sõlmpunktides on galaktikate parved, mida ühendavad galaktikate ahelad ehk filamendid. Tulevased vaatlusprogrammid võimaldavad näha kosmilist võrgustikku 10 korda detailsemalt kui hetkel olemasolevad andmed. 4MOST on üheks vaatlusprogrammiks, mis paljastab kosmilise võrgustiku seniteadmata detailid. Äärmiselt detailse kosmilise võrgustiku uurimiseks tuleb edasi arendada ja täiendada olemasolevaid tööriistu. Tartu observatooriumis on pikaajaline kogemus galaktikate parvede ja filamentide detekteerimiseks vaatlusandmetest. Et püsida teaduses eesrinnas, tuleb olemasolevaid meetodeid pidevalt täiendada ja edasi arendada. Sellesse protsessi on võimalik ka tudengitel panustada. Kui oled huvitatud kosmilisest võrgustikust, siis võta ühendust ning me räägime lähemalt erinevatest käimasolevatest projektidest. Töö eeldab huvi programmeerimise ja erinevate algoritmide arendamise vastu. Juhendajad: Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) ja Taavi Tuvikene (taavi.tuvikene@ut.ee)
EN: Analysis of galaxy clusters and filaments in the cosmic web. The distribution of galaxies in the universe can be described as a cosmic web, with galaxy groups and clusters at the nodes connected by galaxy filaments. Future observing programs will allow us to see the cosmic web in ten times more detail than currently available data. 4MOST is one such observing program that reveals the fine details of the cosmic web. Existing tools must be further developed and enhanced to investigate the highly detailed cosmic web. The Tartu Observatory has extensive experience detecting galaxy clusters and filaments from observational data. To stay at the forefront of science, existing methods must be continually improved and developed further. Students can also contribute to this process. If you are interested in the cosmic web, please get in touch, and we can discuss various ongoing projects in more detail. The work requires an interest in programming and the development of various algorithms. Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) and Taavi Tuvikene (taavi.tuvikene@ut.ee) - EE: Galaktikate omaduste määramine kasutades fotomeetrilisi punanihkeid. Galaktikate kauguste määramine on üks suurimaid väljakutseid astronoomias. Galaktikate spektroskoopia annab küll suurepäraseid kauguse (punanihke) hinnanguid, kuid spektroskoopiliselt vaadeldavate galaktikate hulk on piiratud. Galaktikate fotomeetria seevastu võimaldab vaadelda mitmeid suurusjärke rohkem galaktikaid. Fotomeetriliselt vaadeldud galaktikate kauguseid hinnatakse fotomeetriliste punanihke meetoditega. Üks selline meetod on välja töötatud Tartu observatooriumis — Tartu Observatory Photometric redshifts (TOPz). Lisaks galaktika kauguse hinnangule, võimaldab TOPz hinnata ka galaktikate füüsikalisi parameetreid (täheline mass, tähetekke ajalugu jne). Pakutava lõputöö eesmärk on kasutada vaatluslikku valimit ning TOPz koodi abil hinnata galaktikate füüsikalisi omadusi ning mõista galaktikate kui populatsiooni arengut. Töö eeldab lihtsat statistilist analüüsi ja erinevate graafikute tegemist. Kasuks tuleb pythoni ja jupyter notebook kogemus. Kui on huvi antud teema vastu, siis võta ühendust ning räägime lähemalt töö detailidest. Juhendajad: Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) ja Jaan Laur (jaan.laur@ut.ee)
EN: Determining galaxy properties using photometric redshifts. One of the biggest challenges in observational cosmology is the determination of galaxy distances. The accuracy of distance measurements (redshifts) using spectroscopic observations is quite good, but unfortunately, the number of galaxies that have been spectroscopically observed is limited. On the other hand, the number of photometrically observed galaxies is several orders of magnitude larger. The distances to these galaxies are then measured utilising photometric redshift methods. One of the realisations of this method has been developed in Tartu Observatory - Tartu Observatory Photometric redshifts (TOPz). In addition to the measured distances, TOPz enables us to evaluate other galaxy properties (stellar mass, star formation history, etc.). In this project, you would apply the TOPz code to the observed photometric galaxy data and determine their physical properties in order to understand galaxies' evolution as a population. This work involves some simple statistical analysis and the making of various plots. Some prior knowledge of Python and jupyter notebooks would be beneficial. If you want more details about the project, then contact us, and we would be happy to talk more. Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) and Jaan Laur (jaan.laur@ut.ee) - EE: Galaktikate siseehituse määramine galaktikate pindfotomeetria abil. Galaktikate areng on väga mitmekesine, selles mängivad rolli gaasi kukkumine galaktikasse, spiraalide olemasolu, ülimassiivne must auk galaktika tsentris, galaktikate omavahelised põrkumised jm. Neid aspekte on väga raske arvesse võtta korraga ning nad mõjutavad ka galaktika eri piirkondade (mõhn, ketas, halo) arengut. Galaktikate evolutsiooni mõistmise lihtsustamine käib osade kaupa: galaktika jaotatakse komponentideks (näiteks ketas ja mõhn) ning uuritakse nende arengut eraldi. Pakume välja lõputöö, mille käigus saab tegeleda pilditöötlusega galaktikate erinevate komponentide tuvastamiseks ja saadud tulemuste analüüsiga. Töö on osa suuremast projektist, mille eesmärk on mõista galaktikate evolutsiooni kosmilises võrgustikus. Juhendajad: Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) ja Rain Kipper (rain.kipper@ut.ee)
EN: Determining the internal structure of galaxies through galaxy surface photometry. The evolution of galaxies is an intricate process shaped by various factors, including the influx of gas, the presence of spirals, and the existence of supermassive black holes at the galaxy's core, along with galaxy interactions. Simultaneously considering these complex aspects poses a challenge, influencing the evolution of distinct regions within a galaxy, e.g. the bulge, disk, and halo. To simplify our understanding of galaxy evolution, we adopt a step-by-step approach, dissecting galaxies into components (such as disks and bulges) and scrutinising their individual development. We propose an engaging thesis project that involves image processing to identify and analyse different galaxy components. This work forms a crucial part of a larger project aimed at unravelling the cosmic intricacies of galaxy evolution. Elmo Tempel (elmo.tempel@ut.ee) and Rain Kipper (rain.kipper@ut.ee)
...