Ledus molekulu desorbcija starpzvaigžņu vidē

PROJEKTS

Ledus molekulu desorbcija starpzvaigžņu vidē 

Projekta nosaukums: "Ledus molekulu desorbcija starpzvaigžņu vidē (DIMD)"/"Desorption of icy molecules in the interstellar medium (DIMD)"


Projekta Nr. lzp-2021/1-0076


Projekta akronīms: DIMD


Programma: Latvijas Zinātnes padome, Fundamentālo un lietišķo pētījumu projekti


Projekta iesniedzējs: Ventspils Augstskola (VeA)


Projekta zinātniskais vadītājs: VeA vadošais pētnieks Juris Kalvāns 


Projekta realizēšanas periods: 01.01.2022. – 31.12.2024. (36 mēneši, 3 atskaites periodi)


Projekta īss kvalitatīvais apraksts un mērķis

Kosmiskajos miglājos noteiktas molekulas, tai skaitā organiskie savienojumi, veidojas ledus slānītī uz starpzvaigžņu puteklīšu virsmas. Šādu vielu novērojumi miglājos liecina par procesiem, kas molekulas izsit (desorbē) no puteklīšu virsmas un nogādā gāzes fāzē. Projekta mērķis ir izveidot astroķīmisku datormodeli, kas pilnīgi apraksta dažādos desorcijas procesus starpzvaigžņu miglājos, kā arī pielietot modeli aktuālu attiecīgu astroķīmijas jautājumu risināšanai.


Projekta uzdevumi:


Projekts sastāv no četrām sekojošām galvenajām darbībām.

1. Skaitliska apraksta izstrāde desorbcijas mehānismiem.

2. Astroķīmiskā modeļa attīstīšana.

3. Astroķīmijas jautājumu risināšana.

4. Projekta koordinēšana, administrēšana un rezultātu izplatīšana.


Projekta rezultāti:

Galvenie plānotie rezultāti ir sešas zinātniskas publikācijas, tai skaitā vismaz četras augstas ietekmes astronomijas zinātniskajos žurnālos. Bez tam plānoti arī divi populārzinātniski raksti un divas relīzes plašsaziņas medijiem.


Projekta finansējums: 299 927.10 EUR


Kontakti:

Projekta vadītājs zin.jautājumos – Dr. phys. Juris Kalvāns, juris.kalvans@venta.lv

Projekta vadītāja adm.jautājumos – Ieva Kozlova, ieva.kozlova@venta.lv


Projekta aktualitātes

Autors Rota Rulle 02 nov., 2023
Projekta DIMD īstenošana uzsākās ar vakanču aizpildīšanu, piesaistot četrus studentus. No tiem divas ir jaunas VeA darbinieces un projekta laikā jau aizstāvējušas bakalaura un maģistra darbus. Kā plānots projekta pieteikumā, tika turpinātas un veidotas jaunas sadarbības ar ārzemju zinātniekiem. No tām svarīgākā bija Spānijas vadītais astroķīmijas starptautiskas sadarbības atbalsta projekts LILAC. DIMD zinātniskais vadītājs J. Kalvāns 2022. gada jūlijā ar ziņojumu “Aspekti starpzvaigžņu ledus fizikālai pārstrādei” “ Aspects of physical processing of interstellar icy mantles ” piedalījās LILAC sapulcē Maksa Planka Ārpuszemes fizikas institūtā (MPE, Garhinga, Vācija). VeA zinātnieki piedalās arī LILAC turpinājuma pieteikumā SENTINEL. DIMD pirmās puses galvenā zinātniskā pētījumā tēma bija ķīmiskās sekas apledojušu puteklīšu sadursmēm zvaigznes veidojošos kosmiskajos miglājos (starpzvaigžņu gāzu-putekļu mākoņos). Ar aprēķiniem pamatota hipotēze, ka šādām sadursmēm notiekot ar ātrumu daži desmiti vai simti metri sekundē, no putekļiem var tikt atšķelti ledus kriksīši. Tika rēķināts, cik ilgi šādas ledus nanodaļiņas var eksistēt starpzvaigžņu miglājā, jo to iztvaikošana dažāda starojuma ietekmē var nogādāt gāzes fāzē organiskas molekulas, kas citkārt tur nebūtu redzamas – bet miglājos reāli ir novērojamas. Puteklīšu sadursmju biežumu aprēķināja ārzemju līdzautors no Teksasas universitātes ASV. To nosaka gāzu masu kustības miglājā. Zvaigzni veidojošā miglājā šīs kustības lielākoties ved uz centru, taču tās kavē magnētiskie lauki, turbulence (haotiska gāzu kustība, ko izraisa masīvu zvaigžņu eksplozijas) un temperatūra. Šis darbs tika prezentēts starptautiskajā astronomijas konferencē COSPAR 2022. gadā, bet pētījuma manuskripts par ledaino puteklīšu sadursmēm iesniegts prestižajā Eiropas zinātniskajā žurnālā Astronomy & Astrophysics 2023. gada vasarā ar nosaukumu “Organiska ledus sadursmju desorbcija pirms-zvaigžņu kodolā” “ Collisional desorption of organic ices in a prestellar core ”. Mikroskopiskie molekulu un puteklīšu līmeņa procesi notiek miglājā, kura izmēri ir simtiem reižu lielāki par Saules sistēmu. Šāda miglāja saraušanās gravitācijas ietekmē (kolapss) arī tika aprēķināta ar astrofizikāliem modeļiem. Par aprēķinātajiem datiem, kurus plānots izmantot kā standartu turpmākiem astroķīmiskajiem aprēķiniem, projekta DIMD dalībnieki K. Veitners un J. Kalvāns sniedza ziņojumu “Datu kopa fizikālajiem apstākļiem pirms-zvaigžņu kodolos” “ Dataset for physical conditions in prestellar cores ” tepat VeA rīkotajā konferencē BAASP’2023 . Darbs turpinās ar zinātniska raksta gatavošanu. Atsevišķs, papildinošs pētījumu virziens DIMD ir starojuma pārneses aprēķini putekļainā, zvaigzni veidojošā miglājā. Miglāja kolapsa aprēķinu programmu tiek sapārota ar starojuma pārneses programmu, kas ļaus iegūt, piemēram, putekļu temperatūras sadalījumu miglājā katrā tā attīstības laika momentā. Starprezultātus galvenais izpildītājs J. Freimanis ziņoja Starptautiskās astronomijas savienības 384. simpozijā Polijā, 2023. gada rudenī, stenda referātā “Par nepārtraukta spektra polarizācijas nozīmi apzvaigžņu putekļu apvalku modelēšanā”. “ On the significance of polarization of continuous spectrum in modelling of circumstellar dust shells ”. Pašmāju auditorijai no DIMD projekta veltīts populārzinātnisks raksts “Molekulāro miglāju mīklas” žurnālā Zvaigžņotā Debess un uzstāšanās Latvijas Universitātes 81. zinātniskajā konferencē ar ziņojumu “Ledainu puteklīšu sašķelšanās starpzvaigžņu miglājos”.  Aktivitātes īstenotas LZP FLPP projekta “Ledus molekulu desorbcija starpzvaigžņu vidē (DIMD)”, Nr. lzp-2021/1-0076 ietvaros.
02 aug., 2022
No 2022. gada 16. līdz 24. jūlijam Atēnās, Grieķijā, notika Kosmisko pētījumu komitejas COSPAR 44. Zinātniskā asambleja. COSPAR mērķos ietilpst zinātnisko pētījumu veicināšana, radot platformas brīvai zinātniskās domas apmaiņai. Asambleja ir plaša ikgadēja konference, kas šogad apkopoja 151 sekciju 10 zinātnisko komisiju ietvaros. Tematiski COSPAR aptver dažnedažādas jomas astronomijas pētījumos, sākot ar kosmosā izmantojamiem materiāliem līdz astrobioloģijai, supermasīviem melnajiem caurumiem un elementārdaļiņu fizikai. Dalība konferencē bija iespējama gan klātienē, gan attālinātā formātā. COSPAR komisijas F “Dzīvības zinātnes saistībā ar kosmosu” sekcijā F3.5 “Vienkāršas un sarežģītas molekulas zvaigznes veidojošos apgabalos” kā ielūgts referents uzstājās Ventspils Augstskolas IZI VSRC vadošais pētnieks Juris Kalvāns, kurš ir arī VSRC Astronomijas un astrofizikas nodaļas vadītājs. Uzstāšanās notika attālināti, iesūtot iepriekš sagatavotu prezentāciju video formātā. Referāta nosaukums bija “Sadursmju izraisīta desorbcija starpzvaigžņu miglājos”. Ziņojumā tika aplūkots J. Kalvāna nesen veiktais teorētiskais datormodelēšanas pētījums par apledojušu putekļu sadursmēm blīvos miglājos, kas darbojas arī kā zvaigžņu dzimšanas vietas. Šādu sadursmju rezultātā miglāja gāzes fāzē nonāk molekulas, kuru rašanās iespējama vienīgi uz putekļu virsmas. Līdz ar to putekļu sadursmes var palīdzēt izskaidrot šo molekulu kosmiskos novērojumus gāzveidā. Tas īpaši attiecas uz organiskām molekulām, kādas, cita starpā, Zeme mantoja no starpzvaigžņu puteklīšiem Saules sistēmas rašanās periodā. Dalība COSPAR 2022 notika, pateicoties LZP FLPP projektam “Ledus molekulu desorbcija starpzvaigžņu vidē (DIMD)”, Nr. lzp-2021/1-0076.
Share by: