Par projektu STEF

Programma: Latvijas Zinātnes padome, Fundamentālo un lietišķo pētījumu projekti

Projekta iesniedzējs: Ventspils Augstskola (VeA)

Projekta zinātniskais vadītājs: VeA vadošais viespētnieks Valeri Nakariakov 

Projekta realizēšanas periods: 01.01.2023. – 31.12.2025. (36 mēneši, 3 atskaites periodi)

Projekta īss kvalitatīvais apraksts un mērķis

Mūsdienās arvien lielāku nozīmi iegūst pētījumi par kosmosa laikapstākļu ietekmi uz Zemei tuvo vidi, klimata pārmaiņām, tehnoloģijām un citiem daudzveidīgiem mūsdienu cilvēka dzīves aspektiem. Saules uzliesmojumi, kas atbrīvo koronāro magnētiskā lauka enerģiju, un koronālās masas izvirdumi, ir galvenie kosmosa laikapstākļu ierosinātāji. Tiem ir nopietna ietekme uz Zemes magnetosfēru un Zemei tuvo kosmosa telpu. Ir zināms, ka līdzīga parādība, kas izpaužas kā vairākkārt spēcīgāki superuzliesmojumi, notiek uz Saules tipa zvaigznēm.

Projekta pētniecības programma ir fokusēta uz plašu kvazi-periodisko pulsācijas (QPP - quasi-periodic pulsations) fenomena (kā plazmas oscilācijas dinamikas rādītāju) izpēti Saules uzliesmojumos un zvaigžņu superuzliesmojumu radiosignālos. Daudzfrekvenču radioastrnomiskos novērojumus, plānots veikt sadarbībā ar kolēģiem no Vorvikas Universitātes (Apvienotā Karaliste), pielietojot Ventspils Starptautiskā radioastronomijas centra (VSRC)  kompleksu Irbenē. 

Projekta galvenais mērķis ir:

1) izmantojot VSRC instrumentus, izveidot uzticamu un metodisku Saules uzliesmojumu un zvaigžņu superuzliesmojumu novērošanas sistēmu;

2) atklāt līdzības un atšķirības starp Saules un zvaigžņu uzliesmojumu radioemisijas mehānismiem, un to kvasi-periodiskās pulsāciju raksturīgajās īpašībās;

3) sagatavot pamatus turpmākajiem pētījumiem sadarbībā ar radio observatorijām visā pasaulē. 

Radioastronomiskie novērojumi tiks veikti abās polarizācijās 4,5-8,8 GHz joslā, kas atbilst Saules vainaga raksturīgajai girosinhrotrona emisijai, ar Irbenes radioteleskopiem RT-32 un  RT-16 gan vienas antenas, gan interferometra režīmā. Projekta īstenošanās ietvarā pētījumi tikts fokusēti ne tikai uz Saules uzliesmojumiem, bet arī uz plaši izplatītajām, un aktīvi uzliesmojušajām, sarkanām pundurzvaigznēm. QPP konstatēšana un analīze gaismas līknēs tiks veikta, kombinējot tradicionālās un novatoriskās datu analīzes metodes, piemēram, veivletu un empīrisko režīmu dekompozīcijas analīzi. Apvienotās Karalistes dalībnieki, kuriem ir liela pieredze koronāro procesu pētīšanai, nodrošinās procesu, teorētisko modelēšanu un vadīs datu analīzes procesu. 

Galvenie projekta uzdevumi:

• Izveidot vienas bāzes līnijas interferometru (izmantojot abus Irbenes radioteleskopus RT-16 un RT-32), lai veiktu pētniecības programmu Saules un zvaigžņu uzliesmojumu radiofrekvenču joslā novērojumus.
• Izveidot un optimizēt datu analīzes rīku kopumu, lai aprakstītu uzliesmojumu gaismas līknes un to spektrus, kā arī konstatēt QPP notikumus.
• Atklāt līdzības un atšķirības starp Saules un zvaigžņu uzliesmojumiem, to QPP raksturīgajās īpašībās, un izveidot visaptverošu uzliesmojumu statistiskas pārskatu.
• Prezentēt zinātniskos rezultātus, publicējot tos prestižos, recenzētos zinātniskajos žurnālos, uzstājoties ar referātiem starptautiskajās un vietējās konferencēs, aizvadot ikgadējo starptautisko semināru par projekta tēmu, piedaloties publiskās lekcijās, un sagatavojot populārzinātnisku rakstu.
• Veikt izglītojošu darbu ar skolniekiem un studentiem zinātnes un inovāciju centrā VIZIUM (Ventspilī, Latvijā).

Projekta rezultāti:

Paredzamie projekta rezultāti, VSRC ļaus izveidot unikālu pētniecības klasteri, kas spēs veikt Saules uzliesmojumu un zvaigžņu superuzliesmojumu novērojumus un datu analīzi pasaules līmenī, un komplementāri papildināt pasaulē vadošo Saules pētījumu institūtu iespējas.  Kā īpaši interesanta un izceļama parādība, kas raksturīga gan Saules, gan zvaigžņu uzliesmojumiem, ir QPP radiofrekvenču joslās un tās izmantos, lai noteiktu līdzības un atšķirības starp Saules uzliesmojumiem un zvaigžņu superuzliesmojumiem, kā arī to fizikālajiem mehānismiem.

Zinātniskie rezultāti:

• Irbenes RT-32 radioteleskopu vienas antenas režīmā ar LNSP4 uztvērēju un režīmā “Saule kā zvaigzne” L joslā pielietošanās rezultātā izstrādāta Saules uzliesmojumu novērojumu metodika.
• Zvaigžņu uzliesmojumu novērojumu metodika ar Irbenes interferometru (RT-32 un RT-16, 4,5-8,8 GHZ joslā).
• Saules un zvaigžņu uzliesmojumu daudzviļņu novērojumu katalogs, kas brīvi pieejams tiešsaistē.
• Radiofrekvenču joslas QPP datu analīzes rīku komplekts.
• Saules un tuvo zvaigžņu uzliesmojumu salīdzinājums, to parametru apkopošana un analīze.

Ieguvumi sabiedrībai:

• Sabiedrības informētības palielināšana par kosmosa laikapstākļiem, Saules uzliesmojumu un zvaigžņu superuzliesmojumu problemātiku, to ietekmi un riskiem uz civilizāciju.
• STEM jomas popularizēšana, intereses par astronomiju veicināšana.
• Tehnoloģiju un datu apstrādes metožu izstrāde, kuras varētu efektīvi pārnest no radioastronomijas, interferometrijas un kosmosa laikapstākļu pētījumiem uz citām lietišķās zinātnes nozarēm.
• Irbenes kā pasaulē atzīta astronomijas objekta popularizēšana.

Projekta nodevumi:

• 9 recenzētas zinātniskās publikācijas un 1 populārzinātniskais raksts.
• 12 ziņojumi konferencēs.
• 3 preses relīzes.
• 3 VSRC rīkoti ikgadēji starptautiski tiešsaistes semināri.

Projekta finansējums: 300 000.00 EUR

Kontakti: 

Projekta zinātniskais vadītājs - Prof. Valeri Nakariakov, V.Nakariakov@warwick.ac.uk

Projekta galvenais izpildītājs: Dr. Dmitrii Kolotkov, D.Kolotkov.1@warwick.ac.uk

Projekta pētnieks - MSc. Vladislavs Bezrukovs, vladislavs.bezrukovs@venta.lv