Lõputöö tegemine Tartu observatooriumis
Tartu observatooriumi teadlased on valmis juhendama lõputöid kõigis akadeemilise õppe astmetes.
Sageli areneb lõputöö välja praktikal alustatud uurimistööst. Tutvu allpool observatooriumi teadusosakondade lõputööde teemadega. Kui leiad enda jaoks huvitava ja inspireeriva teema või soovid selle ise välja pakkuda, võta ühendust osakonna kontaktisikuga.
- Meilt on võimalik minna edasi õppima ja ennast täiendama teistesse maailma juhtivatesse ülikoolidesse, teadusasutustesse ja ettevõtetesse.
- Teaduskraadi omandamise järel on võimalik asuda tööle teadurina Tartu observatooriumis.
- Nagu igas kaasaegses teadusasutuses, on meil oodatud ka tehnilise haridusega spetsialistid.
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.
Juhendajad: Aikaterini Niovi Triantafyllaki ja Rain Kipper
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.
Juhendajad: Rain Kipper ja Aikaterini Niovi Triantafyllaki
Kui galaktika liigub galaktikate parves, siis see keskkond on suuteline suruma galaktikast gaasi välja, mille tulemusena moodustub meduusikujuline galaktika. Meduusi saba võimaldab uurida, mis galaktikaga täpsemalt toimub. Lõputöö eesmärk on uurida, millistes saba piirkondades täpsemalt gaasist tähed moodustuvad.
Juhendajad: Aikaterini Niovi Triantafyllaki ja Rain Kipper
Galaktikate varvad ja lopergus on mõlemad ilmingud sellest, et galaktika ketas on natuke ebastabiilne. Enamjaolt käsitletakse neid ebastabiilsui iseseisvalt, kuid pole kindel, kas see on õige viis. Lõputöö teemaga pakume välja võimaluse uurida selle eelduse sobivust kasutades pilditöötluse ja statistika vahendeid.
Juhendajad: Rain Kipper ja Aikaterini Niovi Triantafyllaki
Tihedusväljad on üks viis 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. Lõputöös tuleb katsetada erinevate tihedusväljade arvutamise meetodite ja neid omavahel võrrelda.
Juhendaja: Juhan Liivamägi
Vaatamata sellele, et tumeaine moodustab 85% ainesisaldusest, on tema olemuse kohta vähe teada. Lõputöö tegeleb sellega, kuidas meie enda galaktika vaatluste abil on võimalik määrata tumeaine omadusi. Täpne projekt sõltub üliõpilase huvidest. See võib olla rohkem teoreetiline töö ürgsete mustade aukude ja nende avastatavuse kohta järgmise põlvkonna gravitatsioonilaine detektorite (nt ESA/LISA) abil või olla pühendatud masinõppe meetodite väljatöötamisele, et avastada tumeaine subhalode dünaamilisi mõjusid. Lisateabe saamiseks võtke juhendajaga otse ühendust.
Juhendaja: María Benito
MOST 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 ja Taavi Tuvikene
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 ja Taavi Tuvikene
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 ja Jaan Laur
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 ja Rain Kipper
Fossiilsetest galaktikagruppideks nimetatakse niisuguseid galaktikagruppe, mille keskmes on enamasti väga hele elliptiline galaktika. Teiste grupi liikmete heledus on keskse galaktika heledusest oluliselt väiksem. Enamasti ümbritseb fossiilset gruppi ulatuslik röntgenhalo. Oletatakse, et fossiilsed on niisugused vaesed grupid, milles suurem osa liikmeid on keskse galaktikaga liitunud. Töö eesmärgiks on võrrelda fossiilsete galaktikagruppide ning võrdlusvalimi gruppide paiknemist kosmilises võrgustikus, et paremini aru saada gruppide arengust.
Juhendaja: Maret Einasto
Kaugseire osakonna lõputööde teemad
Lõputöid saab teha taimkatte kaugseire, atmosfääri kaugseire ja vee kaugseire töörühmades. Enamik teemasid sobib suurepäraselt bakalaureusetööks, mõned teemad sobivad ka magistritööks. Tartu observatooriumi teadlased on valmis juhendama üliõpilasi kõigil õppetasemetel. Kui leiad inspireeriva teema või soovid pakkuda välja oma teema, võta meiega julgelt ühendust.
Lehtede kaldenurkade jaotus (LAD) on võtmeparameeter (sisend) mudelites, mida kasutatakse fotosünteesi, evapotranspiratsiooni, kiirgusenergia ülekande ja spektraalse peegelduvuse mõistmiseks. Vaatamata nende mudelite suurele tundlikkusele arvutustes kasutatava LAD arvulisele väärtusele, pole tegelik LAD tavaliselt eriti täpselt teada ja tema mõõtmise keerukus muudab LAD üheks kõige suurema veaga parameetriks. Selles doktoritöös töötatakse välja, testitakse ja rakendatakse uudset metoodikat, mis kombineerib LAD mõõtmiseks vaate geomeetriat registreerivaid andureid.
Juhendaja: Jan Pisek
Okaspuude võrsete arhitektuur võib muutuda sama puuliigi puudel erinevate
tegurite tõttu, milleks on näiteks võrse vanus, asukoht võras ja võrastikus,
orientatsioon ja kasvukoha geograafiline asukoht. Spektri sinise osa valgusel
põhineva 3D fotogramm-meetrilise skaneerimise abil võrsete uurimine on
käesoleva magistriõppe eesmärk. Vastuste saamiseks mõõdetakse skanneriga okaspuude võrade erinevatest kohtadest ja suundadest võetud võrseid ja analüüsitakse võrsete päritolu ja arhitektuuri seoseid.
Juhendaja: Jan Pisek
Elurikkuse hindamine ainult välitööde käigus kogutud andmete põhjal on
keeruline, eriti kui seda on vaja teha suurtel aladel. Seetõttu on tarvis
leida võimalusi suuri alasid katvate kaugseireandmete kasutamiseks elurikkuse hindamisel. Ökoloogide ja otsustajate abistamiseks on tungivalt vaja kaugseireandmeid kasutavaid töövõtteid. See doktoritöö uuriks
spektri optilise piirkonna ülesvõtetest tuletatud spektraalse mitmekesisuse
mõõdikuid ja rakendaks masinõpet ruumiliste prognoosmudelite koostamiseks.
Juhendaja: Jan Pisek
Veekogude valguskliimat mõjutavad vees olevad osakesed. Meie järved on valdavalt sogased, ning valgust neelavateks komponentideks on fütoplankton, heljum ja stunud orgaaniline aine. Töö sisuks on uurida, kui palju erinevad neeldumisparameetrid varieeruvad meie järvedes varasemalt kogutud andmestiku põhjal ning omakogutud materjalist. Veepoliitika Raamdirektiivi järvede tüpoloogia alusel jagunevad Eesti järved 8 tüüpi, ning eesmärgiks on uurida, kas ja kui palju neeldumisparameetrid varieeruvad sesoonselt eri tüüpi järvedes.
Juhendaja: Kersti Kangro
Fütoplankton on toiduahela aluslüli ja seega oluline komponent veekogudes. Töö eesmärgiks on uurida fütoplanktoni koosluse aastasiseseid ja aastate-vahelisi muutusi erinevat tüüpi Eesti väikejärvedes, analüüsides liigilist kooslust, klorofüll a sisaldust ja fütoplanktoni biomassi. Fütoplanktoni koosluse iseloomustamisel saab kasutada erinevaid indekseid ja hinnata järvede seisundit fütoplanktoni alusel Veepoliitika Raamdirektiivi kriteeriumitele vastavalt.
Juhendaja: Kersti Kangro ([email protected])
Juhendaja: Lea Hallik
Naabrusefekt tähendab seda, et maapind on võrreldes veega oluliselt heledam ning mõjutab veepinna kohalt lähtuvat optilist signaali. Naabrusefekti korrektsiooniga saab seda efekti vähendada ning hinnata täpsemini nii veest lähtuvat kiirgust kui veesiseste ainete hulka ja seetõttu on sobiva korrektsiooni leidmine oluline eriti väikeste järvede uurimisel. Selle töö eesmärgiks on tutvuda erinevate võimalustega naabrusefekti vähendamiseks, ja testida RadCor protsessori (välja töötanud Vanhellemont ja Castagne) toimimist erinevatel väikejärvedel. Lisaks on kasutada kohtmõõtmiste andmed ja keskmise ruumilise lahutusega sensori MSI (Sentinel 2 A ja B) andmed.
Juhendajad: Krista Alikas ja Kersti Kangro ([email protected])
Eesmärgiks on võrrelda WASI bio-optilise mudeli toimimist Eesti eritüübilistel järvedel, kasutades varasemalt välitööde käigus kogutud kiirgusmõõtmisi ja laboratoorselt mõõdetud näitajate andmeid. Väikejärvedes on mõõdetud sisendparameetreid kolme aastal vältel 3 korda vegetatsiooniperioodi jooksul, ning nende abil on võimalik analüüsida WASI mudeli toimimist – kuidas kiirgusmõõtmistest saab tuletada erinevate optiliselt aktiivsete ainete kontsentratsioone. Samuti saab proovida, kui edukalt WASI töötab Sentinel 2 sisendandmetega.
Juhendaja: Kersti Kangro ([email protected])
Globaalse keskmise temperatuuri tõus mõjutab otseselt regionaalsete ilmastikunähtuste esinemissagedust ja ulatust. Lõputöö autoril on võimalus valida endale huvipakkuv kliimaparameeter (näiteks sademed, kuumalained, tormid või lume- ja jääkate) ning analüüsida seda süvendatult, kasutades näiteks CMIP6 kliimamudelite tulemusi. Töö on edasiarendatav ka magistri- ja doktoriõppeks.
Juhendaja: Erko Jakobson
Heljum ja selle omadused, nagu suurusjaotus ja tagasihajumine, on kriitilise tähtsusega parameetrid, mis mõjutavad satelliitide salvestatavat signaali ja kaugseire täpsust. Erinevat tüüpi veekogudes varieeruvad heljumi suurusjaotused märkimisväärselt, mistõttu on oluline nende muutlikkust kvantifitseerida ja analüüsida. Selleks on kogutud andmed kontakt- ja laborimõõtmistelt Eesti väikejärvedest, Peipsi- ja Võrtsjärvest ning rannikualadelt. Lõputöö eesmärk on suurusjaotuste andmete töötlemine Matlab programmeerimistarkvara abil ning nende kombineerimine võimalusel tagasihajumise andmetega. See analüüs võimaldab paremini mõista heljumi dünaamikat erinevates veekogudes ning toetab kaugseire- ja bio-optiliste mudelite täiendamist ja täpsustamist.
Juhendaja: Mirjam Uusõue ([email protected])
Copernicuse mereseire andmed on vabalt ja tasuta kättesaadavad kõigile kasutajatele, kuid nende tõhusaks rakendamiseks erinevates riikides on oluline hinnata andmete täpsust ja usaldusväärsust. 2024. aasta septembris alanud projekti Cop4ESTCoast raames arendatakse välja veebiliidese prototüüp, mis võimaldab ligipääsu mitme aasta jooksul Copernicuse programmi jooksul klorofüll-a, läbipaistvuse ja toitainete (PO₄, NO₃) mudelite andmetele Eesti rannikualadel. Selle lõputöö eesmärk on võrrelda veebiliidesest saadud mudelite andmeid Eestis varasemalt tehtud kontaktmõõtmiste tulemustega, et hinnata mudelite täpsust ja võimalikke kõrvalekaldeid. Tulemused aitavad täiustada kaugseire andmete kasutamist Eesti vetes ning toetavad EL Veepoliitika Raamdirektiivi raames rannikuvete seisundiklassi raporteerimist.
Juhendaja: Mirjam Uusõue ([email protected])
ELi veepoliitika raamdirektiivi 2000/60/EÜ ja merestrateegia raamdirektiivi peamine eesmärk on saavutada ja säilitada hea ökoloogiline seisund kõikides veekogudes, sealhulgas mere-, ranniku- ja siseveekogudes. Selle saavutamiseks võimaldab ulatuslik kohapealne seireprogramm saada erinevate näitajate abil ülevaate mineviku ja praeguse olukorra ning käimasolevate suundumuste kohta. Kuna seire on aga kallis, võivad kaugseireandmed olla vahendiks, mis lisab teavet mõnede parameetrite kohta (nt vee läbipaistvus ning fütoplanktoni dünaamika). Käesoleva teema all analüüsitakse erinevaid lahendusi, kuidas on võimalik tavaseire andmeridade täiendamiseks sisse tuua kaugseire andmed, ning läbi ajalis-ruumiliste analüüside hinnatakse kas ja mis piirkondades on muutunud veekogude ökoloogiline seisund.
Juhendaja: Krista Alikas ([email protected])
Kosmosetehnoloogia osakonna lõputööde teemad
Kosmosetehnoloogia lõputööde teemad ulatuvad missioonidisainist eksperimentaalse astrobioloogiani. Lõputööks võib olla ka tarkvara või riistavara arendamine. Tihti arenevad sellised lõputööd välja tudengipraktikast. Võta ühendust ja uuri praktikavõimaluste ning lõputööde teemade kohta või paku välja end projekt.
Töö käigus arendab üliõpilane kosmoseavastusmissioonide jaoks vajalikku andmete konsolideerimise tehisintellekti, mida saab kasutada autonoomselt navigeerivate kosmosesõidukite pardal. Töö eesmärk on parandada andmetöötluse kiirust ja tõhusust spetsiaalse riistvara ja programmeeritava loogikaga.
Juhendaja: Ric Dengel
Töötame Kuupkulguri projekti jaoks välja kuukulguri autonoomset liikumissüsteemi. Eesmärk on viia kulguri manööverdamisvõime kooskõlla teekonna planeerimise ning läbimise võimega. Tulemusi kontrollime ja valideerime Tartu observatooriumi Kuu analoogplatvormi abil.
Juhendaja: Quazi Saimoon Islam
Töö eesmärk on projekteerida valgusallikas, mis kontrollitud tingimustega keskkonnas simuleerib päikesevalgust. Selle tehispäikese abil loome tehisliku kuu keskkonna, mis oleks visuaalselt võimalikult tõetruu, et seal testida kuukulgureid.
Juhendaja : Quazi Saimoon Islam
Keskkonna kaardistamine on autonoomsete liikurite väga oluline osa. Enamasti kasutatakse selle valdkonna uuringuid sise- või linnakeskkondades. Meie töörühma uurimistöö laiem eesmärk on arendada lahendusi autonoomseks navigeerimiseks loodusmaastikul ja uurida selleks süvaõppe rakendamist. Lõputöö võiks keskenduda treeningandmete süsteemi genereerimise kavandamisele, arendamisele ja hindamisele. Lõputöö variante on palju ja konkreetse teema saab kohandada vastavalt üliõpilase huvidele.
Juhendaja: Rando Avarmaa
Juhendaja: Mihkel Pajusalu
Juhendaja: Laila Kaasik
Dünaamiliste sündmuste puhul on tegemist kiiresti muutuvate seisunditega, mille kohta käiv teave on oluline, et mõista nende tekkimist ja mõju. Käesoleva uurimistöö eesmärk on välja töötada strateegiad, mis võimaldaksid selliseid sündmusi kaardistada ja iseloomustada. Uurimistöö tulemusi saab rakendada kosmosemissioonide planeerimisel, et uurida ja kujutada nii Maal kui maavälistes keskondades toimuvaid sündmusi.
Juhendaja: Aditya Savio Paul
Tähefüüsika osakonna lõputööde teemad
Tartu observatooriumi tähefüüsika osakonnas on võimalus bakalaureuse ja magistriastme üliõpilastel teha lõputöid, uurides eksoplaneete või massiivseid tähti, ning saada käed-külge kogemus teadusinstrumentide arenduses, tarkvaraarenduses ja vaatlustel meie teleskoopidega.
Kuumad Jupiterid kaotavad oma atmosfääri tugeva tähekiirguse ja -tuule toimel, paisates erinevaid keemilisi elemente tähe ja planeedi vahelisse ruumi. Osa aurustunud gaasist võib liikuda tähe pinnale ning teoreetiliselt muuta tähe fotosfääri keemilist koostist.
Üliõpilane uurib erinevaid massikadu mehhanisme, hindab aurustumise kiirust lihtsustatud mudelite abil ning analüüsib tähe fotosfääri saastumise potentsiaali.
Juhendajad: Alexandra Lehtmets, Heleri Ramler
LIFE (Large Interferometer For Exoplanets) teleskoop on kavandatud uurima Maa-sarnaseid planeete infrapunases spektripiirkonnas. Ilma atmosfäärita kuumadel kiviplaneetidel võib pind kõrge temperatuuri mõjul aurustuda, vabastades silikaate ja metalle, mille signaale on võimalik spektris tuvastada. Nii avaneb võimalus teada saada Päikesesüsteemi väliste kiviplaneetide pinna keemiline koostis, mida praegu ei ole muul viisil võimalik määrata.
Üliõpilane uurib olemasolevaid aurustumismudeleid, simuleerib Pythonis LIFE teleskoobi tundlikkust ja hindab, millistel juhtudel oleks võimalik eristada erinevaid kivise pinna koostisi ja aurustumise stsenaariume.
Juhendajad: Laurits Leedjärv, Alexandra Lehtmets, Heleri Ramler
ESA tulevane ARIELi (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) kosmosemissioon keskendub eksoplaneetide atmosfääride uurimisele, kuid tulemuste täpseks tõlgendamiseks on vaja teada ka ematähtede keemilist koostist. A- ja F-tähed on kuumad ja kiiresti pöörlevad, mistõttu nende spektrijooned on keerulisemini mõõdetavad kui külmematel tähtedel.
Üliõpilane analüüsib kuumade ematähtede keemilist koostist ning uurib, kas nende puhul esineb eripärasid võrreldes samade tähetüüpidega.
Juhendajad: Heleri Ramler, Alexandra Lehtmets
Tähekettalt tähele akreteeruv materjal saastab tähe atmosfääri, muutes tähe keemiliste elementide sisaldust. Neid muutusi on näha kõrge lahutusvõimega spektroskoopiat kasutades. Muutuste uurimine aitab meil mõista täheketta sisemist osa, mida muidu on keeruline teha. Selles projektis kasutame hiljuti kogutud Põhjamaade Optilise Teleskoobi kõrge lahutusvõime ja kvaliteediga tähe spektreid, et hinnata elementide sisaldust 1-2 protoplanetaarse kettaga tähtedes HD 163296 ja/või HD 290799. Nende tähtede keemilist koostist on varasemate andmete põhjal hinnatud. Analüüsides elementide koostise muutust või nende puudumist õpime mõistma tähe-ketta omavahelisi seoseid ja nende keemilist evolutsiooni.
Juhendajad: Heleri Ramler, Sandipan Borthakur, Mihkel Kama
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.
Juhendajad: Indrek Kolka ja Tõnis Eenmäe
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.org/10.1093/mnrasl/slac088.
Juhendajad: Indrek Kolka ja Tõnis Eenmäe
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. Töö eesmärgiks on mõõta mõne Arieli objektide nimekirjas oleva ja halvasti teada efemeriididega eksoplaneedi varjutuse parameetrid Tõravere 1.5-meetrise teleskoobi uue fotomeetriga.
Juhendaja: Tõnis Eenmäe
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. Tõravere 1.5-m teleskoobile on ehitatud kaks väga värsket instrumenti ning täiendati olulisel määral teleskoobi juhtimissüsteemi. Kõigi nende seadmete kasutusse võtmisel tuleb teha arvukalt teste ning saadud tulemusi analüüsida.
Juhendaja: Tõnis Eenmäe
Instrumentide käivitamisega seoses on võimalik paindlikult valida erinevaid lõputööde teemasid nii füüsika, mõõteteaduse, arvutiriistvara erialadel nt (kuid mitte ammendavalt) järgmistel laiematel teemadel:
- uue spektrograafiga (põhiomadused (sh. küündivus), kvaliteet, stabiilsus, ….)
- uue fotomeetriga (kalibratsioonid, stabiilsus, ….)
- teleskoobi endaga (nt. suunamise täpsustamine, ….)
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.
Juhendaja: Tõnis Eenmäe
ZEEMAN on Fortran-põhine spektraalse sünteesi ja sobitamise kood. Seda kasutatakse tähtede parameetrite (temperatuur, raskusjõud ja pöörlemiskiirus), ning keemiliste elementide (Fe,C,O etc) koostise määramiseks. Tähe parameetrid ja koostised aitavad meil mõista tähtede praegust arengujärku, tähe-planeedi omavahelisi seoseid ja paljusid muid füüsikalisi ja keemilisi protsesse. Sellised tarkvaratööriistad nagu ZEEMAN on seetõttu olulised tähefüüsika teadustöös. Analüüsi protsessi lihtsustamiseks ja koodi kasutajasõbralikumaks muutmiseks soovime arendada Pythoni-põhist koodi ja interaktiivset graafilist kasutajaliidest (GUI). Sõltuvalt edusammudest saame kasutada GUI-d kettaga tähe spektrite analüüsimiseks. See on sobiv projekt neile, kes on huvitatud tarkvaratööriistade loomisest ja astronoomiliste andmetega töötamisest. Lisaks on soovitatav varasem kogemus Pythoni programmeerimiskeeles.
Juhendajad: Heleri Ramler, Sandipan Borthakur
Tähtede hilistes elujärkudes esineb erinevat tüüpi massikaoga etappe. Tähepursked võivad viia tähe peaaegu täieliku hävimiseni, nagu näiteks supernoovade puhul, või väiksema massiga tähtedel esineda korduvatena, aidates vabaneda liigsest ainest, näiteks noova plahvatused ja pursked sümbiootilistes kaksiktähtedes.
Väljapaisatud aine moodustab sageli kauneid eriskummalise kujuda udukogusid, mis helendavad peamiselt tänu tsentraalse tähe ultraviolett-kiirgusele. Kuigi tähed on oma stabiilses eluetapis enamasti sfäärilised, omandavad jäänukid pärast neid purskeid mitmesuguseid asfäärilisi kujusid. Nende jäänukite kujunemismehhanismide mõistmine on astronoomias jätkuv väljakutse ning lõplikku selgitust ei ole veel leitud.
Teadlased uurivad neid kujusid nii astronoomiliste piltide kui ka spektraalanalüüsi abil. Üliõpilased saavad seda põnevat valdkonda uurida, valides objekti nimekirjast, mille jaoks on andmed juba kättesaadavad. Märkimisväärsed näited on noovajäänuk GK Persei ja sümbiootilise kaksiktähe R Aquarii ümber olevad udukogud.
See projekt sobib igal tasemel tudengitele.
Juhendaja: Tiina Liimets
