Aktualności

Uprzejmie zapraszamy na specjalne seminarium w CBK PAN.  W czwartek  22 czerwca  2017,  o godz. 14 dr Janusz Kapusta wygłosi odczyt pt. "K-dron, przeoczony kształt. Między nauką a sztuką".

Więcej …
18.10.2016 Konkurs na stanowisko naukowe typu post-doc w projekcie OPUS NCN Drukuj Email
wtorek, 18 października 2016 11:31

Projekt Ośrodek międzygwiazdowy w okolicy Słońca: wnioski z analizy obserwacji strumieni atomów neutralnych

Kierownik projektu: dr hab. Maciej Bzowski, Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

Stanowisko: adiunkt na stanowisku typu post-doc w pełnym wymiarze czasu pracy

Wynagrodzenie całkowite (brutto brutto): 85000 zł za 12 miesięcy

Czas trwania zatrudnienia: 36 miesięcy

Termin składania ofert: 4.11.2016

Termin rozstrzygnięcia konkursu: 22.11.2016

Termin rozpoczęcia zatrudnienia: 1.12.2016

Wybór kandydata zostanie dokonany przez powołaną przez Dyrektor CBK PAN komisję pod przewodnictwem kierownika Projektu. Kandydatury spełniające przedstawione poniżej wymagania zostaną ocenione na podstawie kryteriów zawartych w punkcie 12 Regulaminu przyznawania stypendiów naukowych dla młodych naukowców w projektach badawczych finansowanych ze środków Narodowego Centrum Nauki, stanowiącego część załącznika do uchwały Rady NCN 50/2013 z dn. 3 czerwca 2013 r.

O wynikach kandydaci zostaną powiadomieni drogą elektroniczną

Od wyników konkursu nie przysługuje odwołanie.

Zatrudnienie uzależnione jest od spełnienia warunków dla pracowników zatrudnianych w projekcie NCN OPUS, określonych w dokumencie "Koszty w projektach badawczych finansowanych przez Narodowe Centrum Nauki", stanowiącym załącznik nr 6 do ogłoszenia konkursu OPUS 10.

 

Wymagania:

- Ukończone studia magisterskie z fizyki lub astronomii i doktorat z fizyki lub astronomii, uzyskany nie wcześniej niż 7 lat przed datą zatrudnienia w Projekcie. Do okresu tego nie wlicza się urlopu macierzyńskiego, urlopu na warunkach urlopu macierzyńskiego, dodatkowego urlopu macierzyńskiego, dodatkowego urlopu na warunkach urlopu macierzyńskiego, urlopu ojcowskiego, urlopu rodzicielskiego i urlopu wychowawczego, udzielonych na zasadach określonych w przepisach Kodeksu pracy ani okresu pobierania zasiłku chorobowego lub świadczenia rehabilitacyjnego w związku z niezdolnością do pracy, w tym spowodowaną chorobą wymagająca rehabilitacji i leczenia.

-  Dopuszcza się do konkursu kandydatury osób, które w chwili przedkładania kandydatury w konkursie nie posiadają jeszcze stopnia doktora, jednak posiadanie tego stopnia jest konieczne w chwili rozpoczęcia pracy w Projekcie. Jeśli wyłoniony w ramach konkursu zwycięzca w chwili rozstrzygnięcia konkursu nie będzie posiadał stopnia doktora, jego zatrudnienie uzależnione jest od pomyślnego zakończenia procedury nadawania stopnia doktora przed rozpoczęciem swej pracy w Projekcie.

- Znajomość fizyki heliosfery, doświadczenie badawcze w zakresie fizyki heliosfery, udokumentowane publikacjami

- Umiejętność programowania w zakresie niezbędnym do tworzenia komputerowych modeli zjawisk fizycznych i prowadzenia analizy danych eksperymentalnych, potwierdzona napisanym przez siebie oprogramowaniem

- Znajomość języka angielskiego w mowie i piśmie w zakresie niezbędnym do pracy naukowej, w tym komunikacji pisemnej i ustnej

- Zdolność do bieglej obsługi komputera osobistego, w tym procesorów tekstu, programów prezentacyjnych; znajomość środowiska LaTeX w zakresie niezbędnym do tworzenia artykułów naukowych do publikacji.

- Umiejętność i nawyk samodzielnego śledzenia literatury naukowej w zakresie swojej specjalności

- Zalety charakteru niezbędne do efektywnej pracy naukowej, w tym m.in. uczciwość, lojalność, odpowiedzialność, rzetelność, dyspozycyjność, ciekawość świata, chęć podejmowania wyzwań, chęć poszerzania własnych horyzontów, zdolność do szybkiego przyswajania wiedzy

- Zdolność do efektywnej współpracy w niewielkim zespole bezpośrednich współpracowników oraz w szerszym zespole międzynarodowym

 

Pożądane:

Doświadczenie w pracy z pakietem Mathematica

Doświadczenie w analizie danych doświadczalnych, szczególnie z eksperymentów kosmicznych

 

Wykaz dokumentów wymaganych do złożenia:

- Wniosek o zatrudnienie i list motywacyjny

- CV z wykazem publikacji i liczbą cytowań poszczególnych publikacji oraz wykazem, wystąpień konferencyjnych oraz ewentualnie innych osiągnięć, o których mowa w regulaminie

- dyplom ukończenia studiów magisterskich oraz dyplom doktorski lub zaświadczenie o otwarciu przewodu doktorskiego i oświadczenie o jego aktualnym stadium i przewidywanym terminie nadania stopnia (w przypadku kandydatów, którzy w chwili składania dokumentów nie posiadają jeszcze dyplomu doktorskiego)

- opcjonalnie do decyzji kandydata, certyfikat poświadczający znajomość języka angielskiego, jeśli kandydat takowy posiada

- oświadczenie, że w razie zatrudnienia w Projekcie kandydat w okresie zatrudnienia w Projekcie nie będzie pobierał innego wynagrodzenia w żadnej formie ze środków NCN ani innego wynagrodzenia na podstawie umowy o pracę u jakiegokolwiek pracodawcy

- formalną zgodę na przetwarzanie przez CBK PAN informacji podanych przez kandydata w związku z przystąpieniem do konkursu w zakresie niezbędnym do rozstrzygnięcia go.

Dokumenty należy składać osobiście w dziale kadr CBK PAN, 00-716 Warszawa, ul. Bartycka 18A

 

Popularnonaukowy opis projektu (tożsamy z popularnonaukowym opisem Projektu przyjętego przez NCN):

 

Ośrodek międzygwiazdowy w okolicy Słońca: wnioski z analizy obserwacji strumieni atomów neutralnych

Przestrzeń kosmiczna w Galaktyce wypełniona jest namagnesowaną plazmą, nazywaną ośrodkiem międzygwiazdowym. Ośrodek międzygwiazdowy jest niejednorodny i składa się z obszarów o znacząco różnych warunkach fizycznych, jak temperatura, gęstość i stopień jonizacji. Słońce znajduje się w Lokalnym Obłoku Międzygwiazdowym, który ma łączną gęstość jonów i atomów ok. 0.5 cm-3 i temperaturę ok. 7500 K. Jest on jednym z wielu obłoków o podobnych własnościach, poruszających się względem siebie z prędkościami rzędu kilku km/s i zanurzonych w tzw. Lokalnym Bąblu o bardzo niskiej gęstości (0.001 cm-3) oraz wysokiej temperaturze (106 K). Struktura ta została wykształcona na skutek serii wybuchów supernowych około miliona lat temu. Słońce emituje wiatr słoneczny, który tworzy wnękę w Lokalnym Obłoku Międzygwiazdowym, nazywaną heliosferą, odgradzającą Układ Słoneczny od bezpośredniego wpływu zewnętrznej plazmy. Słońce porusza się względem otaczającego ośrodka, co powoduje, że heliosfera przybiera wydłużony, kometopodobny kształt. Kilka lat temu Voyager 1 po 35 latach od startu przekroczył granicę pomiędzy heliosferą a zewnętrznym ośrodkiem, nazywaną heliopauzą, w odległości ok. 120 AU (120 razy większej niż odległość Ziemi od Słońca). Umożliwiło to po raz pierwszy bezpośrednie zbadanie otaczającego nas ośrodka międzygwiazdowego. Niestety, część przyrządów uległa do tego czasu awarii, nie pozwalając między innymi na dokładne badania plazmy. Z tego powodu istotna jest możliwość zdalnego badania ośrodka międzygwiazdowego. Pole magnetyczne w heliosferze i ośrodku międzygwiazdowym powoduje, że cząstki naładowane, jak jony czy elektrony, praktycznie nie przenikają z ośrodka międzygwiazdowego tak, by była możliwa ich obserwacja w okolicach Ziemi. Takich ograniczeń nie mają między innymi atomy neutralne. Dlatego stanowią one istotne źródło informacji o materii na zewnątrz heliopauzy. Poruszają się po trajektoriach nieznacznie zakrzywionych przez grawitację i ciśnienie promieniowania, co pozwala na identyfikację kierunku, z którego pochodzą.

IBEX jest satelitą Ziemi przeznaczonym do obserwacji atomów o energiach w zakresie 0.01 – 6 keV (dla atomu wodoru 1 keV oznacza prędkość ok. 440 km/s). Grupa z CBK PAN uczestniczy w tych badaniach od ich początku. Między innymi, na podstawie wyników misji zbadała atomy helu pochodzące z ośrodka międzygwiazdowego i na tej podstawie wyznaczyła jego temperaturę rzędu 7500 K oraz prędkość względem Słońca 26 km/s. Udało się nam również odkryć pewną dodatkową populację, nazwaną przez nas Ciepłą Bryzą, która jest skierowana nieco na ukos względem głównego kierunku płynięcia Słońca. Wydaje się, że jej źródłem są jony podgrzane na skutek zderzenia ośrodka międzygwiazdowego i heliosfery na zewnątrz heliopauzy, które ulegają neutralizacji na skutek wymiany ładunku z atomami neutralnymi. Wedle przewidywań modeli heliosfery, odchylenie napływu Ciepłej Bryzy przebiega w płaszczyźnie wyznaczonej przez kierunek pola magnetycznego i napływu materii międzygwiazdowej.

IBEX w wyższych energiach obserwuje energetyczne atomy neutralne wodoru (ang. ENA – energetic neutral atom), które powstają na skutek wymiany ładunku jonu o wysokiej energii z atomem ośrodka międzygwiazdowego. Jednym z niespodziewanych wyników było odkrycie tzw. Wstęgi IBEX-a, czyli rozciągniętego na znacznej części nieba obszaru, z którego obserwuje się podwyższony strumień ENA. Spośród wielu zaproponowanych modeli obecnie najbardziej prawdopodobny wydaje się tzw. model wtórnych ENA, w którym obserwowane atomy powstają za heliopauzą, w miejscach gdzie linie pola magnetycznego są prawie prostopadłe do kierunku widzenia. Ich pierwotnym źródłem są zneutralizowane jony wiatru słonecznego. Model ten tłumaczy wiele wykazywanych przez Wstęgę własności, lecz nieznany jest powód zmiany położenia Wstęgi w różnych energiach. Modele sugerują tylko nieznaczne jej przesunięcie wzdłuż płaszczyzny odchylania Bryzy, a w rzeczywistości jest ono niemal prostopadłe do niej. INCA na sondzie Cassini jest innym instrumentem, który obserwuje ENA o wyższych energiach niż IBEX. Na podstawie tych obserwacji zauważono tzw. Pas INCA, który jest podobny do obserwowanej Wstęgi, lecz jednak względem niej przesunięty o ok. 35º.

W tym projekcie chcemy zbadać hipotezy, które mogłyby wyjaśnić, czy Wstęga IBEX-a i Pas INCA są przejawem tego samego, czy różnych zjawisk fizycznych. Sprawdzimy, czy to struktura wiatru słonecznego (wolny koło równika, szybki przy biegunach) powoduje widoczne przesuwanie się tych obiektów na niebie. Zbadamy, czy oddziaływanie naszego i sąsiedniego obłoku międzygwiazdowego między sobą lub naszego obłoku z gorącą plazmą Lokalnego Bąbla może częściowo tłumaczyć obserwacje w wyższych energiach. Mogłoby to pozwolić na wyznaczenie odległości do miejsca oddziaływania. Obecnie nie jest możliwe wyznaczenie odległości do granicy Lokalnego Ośrodka Międzygwiazdowego na podstawie obserwacji teleskopowych wskutek zbyt małej grubości optycznej i znana jest tylko górna granica takiej odległości, szacowana na ok. 20 000 AU. Wytłumaczenie obserwacji wskutek procesów na jej granicy mogłoby pozwolić na lepsze zrozumienie struktury tej granicy oraz procesów zachodzących w ośrodku międzygwiazdowym.

 

Streszczenie projektu (tożsame ze streszczeniem projektu przyjętego przez NCN)

Celem projektu jest lepsze zrozumienie ośrodka międzygwiazdowego w najbliższym otoczeniu Słońca na podstawie dostępnych obserwacji strumieni atomów neutralnych, docierających spoza heliosfery w pobliże Słońca. Zamierzamy sprawdzić, czy istnieją w niej i jak silne są odstępstwa materii międzygwiazdowej od stanu równowagi, opisanej przez funkcję rozkładu Maxwella-Boltzmanna, oraz zrozumieć, dlaczego na niebie istnieją dwa łukowate obszary zwiększonej emisji energetycznych atomów neutralnych: Wstęga IBEX-a oraz Pas INCA. Liczymy, że odpowiedź na to pytanie przyniesie lepsze zrozumienie struktury pola magnetycznego w materii międzygwiazdowej w pobliżu Słońca oraz procesów, które zachodzą w ośrodku międzygwiazdowym w odległości kilku tysięcy AU, czyli w obszarze niedostępnym do badań teleskopowych oraz in situ.

Wpływ rezultatów: Heliosfera jest to obszar w przestrzeni kosmicznej zdominowany przez wypływający z korony słonecznej strumień plazmy, przenikniętej polem magnetycznym, znany jako wiatr słoneczny. Struktura szerokościowa wiatru słonecznego zmienia się w takt zmian aktywności słonecznej, a sam wiatr oddziałuje z materią międzygwiazdową. Jednym ze skutków tego oddziaływania jest powstawanie w wietrze słonecznym strumieni atomów neutralnych (ENA) o energiach odpowiadających energii cząstek wiatru słonecznego, które wynoszą i deponują część energii wiatru słonecznego w obszarze kilkunastokrotnie większym od rozmiaru heliosfery. Sprzężenie odbywa się przez zderzenia elastyczne i wymianę ładunku. W wyniku tych ostatnich w materii międzygwiazdowej tworzy się populacja energetycznych jonów, które, wirując cyklotronowo, rozchodzą się wzdłuż linii sił pola magnetycznego, a po kolejnej wymianie ładunku ponownie stają się ENA i część z nich dociera w głąb heliosfery, gdzie może być obserwowana. Przy okazji grzania lokalnej materii międzygwiazdowej przez ENA powinna wykształcić się dodatkowa nadtermiczna populacja atomów neutralnych. W połączeniu z oczekiwanymi odstępstwami plazmy międzygwiazdowej od równowagi (nadtermiczne skrzydła, anizotropia termiczna funkcji rozkładu) może to prowadzić do wykształcenia się niemakswelowskiej funkcji rozkładu także i neutralnej składowej materii międzygwiazdowej.

Obserwacje ENA wykonane z pokładów sond kosmicznych Interstellar Boundary Explorer (IBEX) oraz Cassini (eksperyment INCA) wykazały, że oprócz składowej rozproszonej ENA na niebie widnieją dwa wielkie (średnica 140° – 180°), pierścieniowe obszary o zwiększonym strumieniu ENA, nazwane Wstęgą IBEX-a oraz Pasem INCA. Środki ich różnią się o ok. 35°, przy czym środek Wstęgi wykazuje zależność od energii ENA. Energie ENA widzianych przez INCA są wyższe niż przez IBEX-a, razem tworzą spójny ciąg.

Powstawanie Wstęgi wiązane jest z polem magnetycznym w otoczeniu Słońca, a jej środek powinien wskazywać na kierunek tego pola przy heliosferze. Hipoteza ta wsparta została ostatnio przez trzy wyniki obserwacyjne: zmierzona paralaksa Wstęgi lokuje jej źródło niedaleko za heliopauzą, kierunek pola magnetycznego za heliopauzą, mierzony in situ przez sondę Voyager, dąży do środka Wstęgi wskutek drapowania się pola na heliosferze, a kierunki napływu na heliosferę Ciepłej Bryzy neutralnego helu i niezaburzonego helu międzygwiazdowego, obserwowane przez sondę IBEX, międzygwiazdowego wodoru obserwowany przez sondę SOHO oraz środek Wstęgi są współpłaszczyznowe, jak przewidują modele heliosfery odkształconej od symetrii osiowej przez międzygwiazdowe pole magnetyczne. Ale w takim razie jakie jest pochodzenie Pasa INCA i czemu środek Wstęgi zmienia się silniej z energią ENA niż w modelu?

Metoda badawcza: W ramach projektu przeprowadzimy szczegółową analizę statystyczną obserwacji helu międzygwiazdowego w poszukiwaniu przejawów jego odstępstw od funkcji Maxwella-Boltzmanna. Zweryfikujemy hipotezę, że Pas INCA pochodzi z warstwy granicznej między Obłokiem Lokalnym Słońca a sąsiadującym z nim innym obłokiem materii międzygwiazdowej. Dostępne obserwacje wskazują, że granica taka powinna znajdować się w odległości kilku – kilkunastu tys. AU. Stosunkowo niewielkie odsunięcie środka Pasa od środka Wstęgi może wskazywać na rolę pola magnetyczne w powstawaniu Pasa; gdyby tak było, mielibyśmy informację o zachowaniu się tego pola w okolicy Słońca w skali przestrzennej kilku tys. AU. Opracujemy więc model powstawania Pasa w wyniku wymiany ładunku między nadtermicznymi jonami w obszarze granicznym a atomami neutralnymi oraz dalszej propagacji ENA w stronę Słońca, uwzględniając wielokrotną wymianę ładunku po drodze i rolę międzygwiazdowego pola magnetycznego w kształtowaniu rozkładu ENA. Opracujemy model zmiennej w czasie emisji ENA w heliosferze, oparty o rozbudowany model ewolucji struktury szerokościowej wiatru słonecznego i rozkładu wodoru neutralnego w heliosferze, który posłuży do wyliczenia oczekiwanej emisji ENA z heliosfery. Dalej, na podstawie tej emisji oraz dostępnego modelu analitycznego wyznaczymy oczekiwane położenia i kształty Wstęgi IBEX-a w różnych energiach widzianych przez IBEX-a dla zweryfikowania hipotezy, że zależność położenia jej środka od energii ENA powstaje w wyniku zależności energii ENA od szerokości heliograficznej. Badania przeprowadzimy we współpracy z partnerami zagranicznymi, dysponującymi dogłębną znajomością eksperymentalnych aspektów pomiarów strumieni ENA i międzygwiazdowego gazu neutralnego oraz w modelowaniu Wstęgi i rozkładów heliosferycznych i pozaheliosferycznych ENA na niebie. Wyniki opublikujemy w międzynarodowych czasopismach naukowych.

Poprawiony: czwartek, 14 września 2017 13:43
 
Start Praca Aktualne oferty 18.10.2016 Konkurs na stanowisko naukowe typu post-doc w projekcie OPUS NCN
Naszą witrynę przegląda teraz 58 gości 
Joomla! jest wolnym oprogramowaniem dostepnym na licencji GNU GPL