Projekta nosaukums: Kosmisko staru izraisītas starpzvaigžņu putekļu sasilšanas ķīmiskās sekas.

Projekta identifikācijas Nr. 1.1.1.2/VIAA/1/16/194

Projekta akronīms: KSS

Projekts tiek veikts Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā” 1.1.1.2. pasākuma “Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts” projekta “Atbalsts pēcdoktorantūras pētniecības īstenošanai, vienošanās Nr.1.1.1.2/16/I/001” ietvaros.

Projekta izpildes termiņš: 01.01.2018.-31.12.2020.

Projekta vadošais pētnieks: Juris Kalvāns, Dr. phys.

Projekta finansējums:

Kopējās apstiprinātās izmaksas ir 133 805,88 EUR un tās tiek finansētas no šādiem finanšu avotiem:

  • Eiropas Reģionālās attīstības fonda finansējuma – 113 734,99 EUR apmērā, kas ir  85% no kopējām attiecināmajām izmaksām;
  • valsts budžeta finansējuma – 13 380,58 EUR apmērā, kas ir 10.0% no kopējām attiecināmajām izmaksām;
  • Ventspils Augstskolas finansējuma – 6 690,31 EUR apmērā, kas ir 5% no kopējām attiecināmajām izmaksām.

Projekta īss apraksts un mērķis:

Projekts paredzēts kā nesaimniecisks fundamentāls pētījums, mērķēts uz zinātnisku izcilību un pieteicēja J. Kalvāna zinātniskās darbības prasmju vairošanu. Tas tiks ieviests Ventspils Augstskolas (VeA) Inženierzinātņu institūtā “Ventspils Starptautiskais radioastronomijas centrs” (VSRC).

Projekta mērķis ir izveidot datubāzes kas precīzi apraksta kosmisko staru (KS) izraisītu starpzvaigžņu putekļu graudiņu sasilšanu un atdzišanu. Šobrīd astroķīmijā izmantotais šo procesu apraksts ir ļoti aptuvens, neņemot vērā KS enerģijas spektra izmaiņas starpzvaigžņu miglājos un citus aspektus. Detalizētos aprēķinos iegūto datu astrofizikālā nozīme tiks novērtēta ar astroķīmijas simulācijām. Projektā tiks turpināts nesen VeA uzsāktais zinātniskais darbs. Tas starpdisciplinārs – saistīts ar fizikas un ķīmijas nozarēm. Pēcdoktorants gūs vērtīgu treniņu ar fiziku saistītos starptautiskas sadarbības pētījumos. Projekta partneri ir Maksa Planka Ārpuszemes fizikas institūts (Vācija) un Virdžīnijas Universitātes Ķīmijas departaments (ASV).

Paveiktais:

2018. gada 1. jūlijs – 30. septembris

Šajā ceturksnī projektā tika uzsākta jauna darbība, kurā iepriekš, 1.1. darbībā iegūtie rezultāti par to, cik bieži kosmisko staru daļiņas uzkarsē starpzvaigžņu putekļus, tika ievietoti un pielietoti astroķīmiskā modelī. Šādi datormodeļi tiek izmantoti, lai atveidotu un pētītu ķīmiskos (un ar to palīdzību arī fizikālos) procesus miglājos starpzvaigžņu vidē un zvaigžņu veidošanās rajonos – visur, kur kosmosā sastopamas molekulas. Modelis ietver atbilstošu fizikālās vides aprakstu (šajā gadījumā – blīva miglāja kodolu, kas lēnām kolapsējis pats sava svara ietekmē), kurā notiek ķīmiskie procesi – atomu, molekulu un jonu savstarpējas reakcijas, molekulu sadalīšanās starpzvaigžņu starojuma ietekmē (ultravioletie fotoni un kosmiskie stari), un savienojumu nosēšanās uz starpzvaigžņu putekļu virsmas, kur tie turpina reaģēt, izveidojot ledus slānīti. Tieši uz šo slānīti iedarbojas kosmisko staru izraisīta putekļu sasilšana. Ar astroķīmisko modeli tika pētīts, kuras putekļu temperatūras (sasilšanas režīmi) kādā mērā iedarbojas uz putekļiem, izraisot dažādu molekulu iztvaikošanu un citus procesus. Konstatēts, ka putekļu sasildīšana 40 grādus virs absolūtās nulles ir pietiekama, lai masveidā izraisītu oglekļa monoksīda CO iztvaikošanu (parastā starpzvaigžņu putekļu temperatūra ir ap 10 grādi virs absolūtās nulles), izraisot nozīmīgas izmaiņas miglāju ķīmiskajā sastāvā. Šī pētījuma publikācijas manuskripts šobrīd atrodas gatavošanas stadijā.

Informācija publicēta: 01.10.2018.

2018. gada 1. aprīlis – 30. jūnijs

Ceturksnī pēcdoktorants turpināja un pabeidza projekta 1.1. darbību “Kosmisko staru izraisīta pilnīga putekļu sasilšana tumšos miglāju kodolos”. Lielākā daļa tiešā pētnieciskā darba bija jau pabeigta, un tagad tie tika aprakstīti zinātniskās publikācijas manuskriptā. Rezultātu vizualizācijai arī sagatavoti desmitiem attēlu. Kā tas bieži gadās, rezultātu interpretācijas gaitā atrasta kļūda, kā dēļ daļu no apjomīgajiem aprēķiniem nācās veikt atkārtoti. Veikts arī salīdzinājums ar iepriekš publicētiem datiem par starpzvaigžņu putekļu un kosmisko staru mijiedarbību.

No 2. līdz 4. maijam pēcdoktorants piedalījās starptautiskā zinātniskā konferencē “Kosmiskie stari: sāls zvaigžņu veidošanas receptē” par astroķīmijas un kosmisko staru tematiku ar diviem ziņojumiem, kas apkopoja projektā padarīto un iepriekš veiktos pētījumus.

Informācija publicēta: 02.07.2018

2018.gada 1.janvāris – 2018.gada 31. marts

Pirmajā darbības ceturksnī atbilstoši projekta plānam tika aprēķināts, cik bieži kosmiskie stari saduras ar putekļiem un cik daudz enerģijas tie putekļiem atdod. Tas ietvēra kosmisko staru spektra aprēķināšanu kosmiskajiem miglājiem ar dažādu starpzvaigžņu gāzes saturu, kā arī aprēķinus, lai raksturotu kosmisko staru daļiņu mijiedarbību ar putekļu vielu. Putekļi aprakstīti kā minerālu olivīna graudiņi, kas pārklāti ar ūdens un oglekļa oksīdu ledus slānīti. Iegūti un apkopoti apjomīgi dati, kuri turpmākajos mēnešos tiks interpretēti un kalpos par pamatu zinātniskai publikācijai. Projekta uzsākšanas otrajā mēnesī publicēta preses relīze par projekta uzsākšanu. 23. februārī dalība Latvijas Universitātes 76. Zinātniskajā konferencē ar mutisku referātu “Kosmiskie stari silda putekļus: kā tas ietekmē starpzvaigžņu miglāju sastāvu?”

Informācija publicēta: 02.04.2018