Fyzikální ústav v Opavě ve spolupráci se zahraničními institucemi realizoval úspěšný astrofyzikální studijní program HEA (Observational High Energy Astrophysics), tedy studijní program Observační astrofyziky vysokých energií. Program je realizován ve spolupráci s Římskou observatoří (Osservatorio Astronomico di INAF) italského Národního astrofyzikálního ústavu (Istituto Nazionale di Astrofisica) a švýcarským Mezinárodním institutem pro výzkum vesmíru (The International Space Science Institute, ISSI), s nimiž byla uzavřena příslušná memoranda. Profituje i ze spolupráce na bázi platforem IT4Innovations (Vysoká škola báňská, Ostrava) a Společného pracoviště Slezské univerzity a Astronomického ústavu Akademie věd pro pokročilé přístupy, modelování a technologie.
Vlevo: Z počátečního období spolupráce s INAF (zleva: Luigi Stella, Gabriel Török, Alessandra de Rosa, Pavel Bakala, Kateřina Goluchová). Vpravo: Z jednoho z prvních pobytů studentů v Římě. Foto: FÚ v Opavě.
Úspěšné i za pandemie
Spolupráce poskytla zcela unikátní možnost obohacení studia a profilu absolventa především díky specifickým školením a přímému zapojení studentů do špičkového výzkumu na renomovaných pracovištích v dané oblasti. Rozběh studijního programu byl do jisté míry bohužel složitější oproti původním předpokladům díky dopadům globální pandemie Covid-19 a to jak bezprostředně z hlediska stáží plánovaných na dané období, tak i v delším časovém horizontu.
Mimo jiné během pandemie zcela zaniklo relevantní ubytovací zařízení INAF v Římě, což významně navýšilo náklady univerzity na pobyty studentů, nicméně všechny implikované obtíže se podařilo vyřešit. Na druhou stranu lze konstatovat, že díky přijatým opatřením se povedlo spolupráci a studium významně intenzifikovat díky zavedení zvýšeného využití online seminářů, konzultací a pracovních schůzek ke studentským projektům s využitím platforem ZOOM a MS TEAMS.
Jak projekt pokračuje?
V současnosti tráví studenti v plném souladu se schváleným akreditačním spisem významnou část akademického roku v rámci pobytů na INAF a ISSI a realizují kvalifikační práce vedené společně zahraničními a našimi experty. Mimo primární spolupráce HEA se daří vzniklou platformu velmi efektivně synergicky využívat i pro další studijní programy Fyzikálního ústavu v Opavě.
Například v rámci loňského zimního semestru proběhl pobyt studentů na INAF Rome zaměřený na školení a aktivní projekty v oblasti spekter a časové proměnnosti rentgenových binárních systémů obsahujících neutronové hvězdy a metodiku jejich pozorování a společný workshop pro studenty a vyučující zaměřený na simulace a analýzu dat, který se realizoval v Opavě s účastí českých, italských a polských expertů. Momentálně pak probíhá pobyt studentů na ISSI Bern.
Vlevo: Spolupráce během pandemie, zimní pobyt studentů ve Švýcarsku. Vpravo: Z výstupů studentských projektů, prezentace superpočítačových simulací studentky Debory Lančové na kolokviu na Harvardově univerzitě.
Pochvalují si i studenti samotní
Program si pochvalují i studenti samotní. Například Bc. Tomáš Stanovský, student magisterského programu fyziky a astrofyziky na Fyzikálním ústavu v Opavě jej hodnotí takto: „Tento studijní program se velmi odlišuje od klasického vyučování magisterských studentů. Jedná se z velké části o samostudium, ale zároveň již přípravu na akademickou dráhu v oblasti teoretické astrofyziky vysokých energií. Je pro mě velmi z mého pohledu velmi užitečné a přínosné cestovat za předními odborníky v jejich oboru a poslouchat jejich připravené přednášky o zajímavých tématech. Jako největší plus tohoto programu vnímám cestování a navazování kontaktů s dalšími vědci a studenty ve stejném oboru po celém světě, které nám ukazuje, jak práce akademického pracovníka reálně funguje a tím nás připravuje nejen teoreticky, ale i prakticky k naší budoucnosti vědecké dráhy.“
Hlavní garanti programu
Slezská univerzita hradí z vlastních zdrojů náklady pobytů studentů a pedagogů na ISSI a INAF, rovněž tak náklady pobytů zaměstnanců těchto institucí v Opavě. Hlavními garanty aktivit jsou po odborné stránce na straně SU doc. Gabriel Török, na straně INAF prof. Luigi Stella, a na straně ISSI Bern prof. Maurizio Falanga. Nově byla spolupráce rozšířena o pracoviště CAMK WARSAW (PL), kde je hlavní kontaktní osobou prof. Wlodek Kluzniak, který rovněž koordinuje napojení na aktivity pracoviště BHI na Harvardově univerzitě (USA).
Bohatý vědecký publikační výstup
Kromě realizace vzdělávacích a školících aktivit a zapojení studentů do aktivní výzkumné práce se daří zapojovat studenty i přímo do mezinárodní publikační činnosti, což významně zlepšuje jejich budoucí uplatnitelnost na trhu práce a celkové předpoklady pro vědeckou kariéru. Vznikly tak dílčí studie v prestižních mezinárodních periodicích s účastí studentů dobře ilustrující jejich aktuální integraci. Sem pak spadají následující vybrané práce:
- De Falco V., Bakala P., Battista E., Lančová D., Falanga M., Stella L., „Three-dimensional general relativistic Poynting-Robertson effect: Radial radiation field“, publikováno v časopise: „Physical Review D“, 99, 023014, 2019.
- Lančová D., Abarca D., Kluźniak W., Wielgus M., Sądowski A., Narayan R., Schee J., Török G., Abramowicz M., „Puffy Accretion Disks: Sub-Eddington, Optically Thick, and Stable“, publikováno v časopise: „The Astrophysical Journal“, 884, L37, 2019.
- Bakala P., De Falco V., Battista E., Goluchová K., Lančová D., Falanga M., Stella L., „Three-dimensional general relativistic Poynting-Robertson effect. II. Radiation field from a rigidly rotating spherical source“, publikováno v časopise: „Physical Review D“, 100, 104053, 2019.
- Bakala P., Dočekal J., Turoňová Z., „Habitable Zones around Almost Extremely Spinning Black Holes (Black Sun Revisited)“, publikováno v časopise: „The Astrophysical Journal“, 889, 41, 2020.
- Matuszková M., Klimovičová K., Urbancová G., Lančová D., Šrámková E., Török G., „Oscillations of non-slender tori in the external Hartle-Thorne geometry“, publikováno v: „Proceedings of RAGtime 20-22.“, 185, 2020.
- Kotrlová A., Šrámková E., Török G., Goluchová K., Horák J., Straub O., Lančová D., Stuchlík Z., Abramowicz M. A., „Models of high-frequency quasi-periodic oscillations and black hole spin estimates in Galactic microquasars“, publikováno v časopise: „Astronomy and Astrophysics“, 643, A31, 2020.
- Šrámková E., Goluchová K., Török G., Abramowicz M. A., Stuchlík Z., Horák J., „Exploring the X-ray universe via timing: mass of the active galactic nucleus black hole XMMUJ134736.6+173403“, publikováno v: „Proceedings of the International Astronomical Union“, 356, 348, 2021.
- Wielgus M., Lančová D., Straub O., Kluźniak W., Narayan R., Abarca D., Różańska A., Vincent F., Török G., Abramowicz M., „Observational properties of puffy discs: radiative GRMHD spectra of mildly sub-Eddington accretion“, publikováno v časopise: „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“, 514, 780, 2022.
- Török G., Kotrlová A., Matuszková M., Klimovičová K., Lančová D., Urbancová G., Šrámková E., „Simple Analytic Formula Relating the Mass and Spin of Accreting Compact Objects to Their Rapid X-Ray Variability“, publikováno v časopise: „The Astrophysical Journal“, 929, 28, 2022.
- Klimovičová K., Lančová D., Török G., „Signal from neutron star obscured by oscillating accretion torus“, přijato k publikaci v: „Proceedings of RAGtime 23-25“.
- Bakala P., Bakalová A., La Placa R., Falanga M., Stella L., „Extreme amplification regimes of the Schwarzschild gravitational lens“, publikováno v časopise: „Astronomy and Astrophysics“, 673, A164, 2023.
- Lančová D., Yilmaz A., Wielgus M., Dovčiak M., Straub O., Török G., „Spectra of puffy accretion discs: the kynbb fit“, publikováno v časopise: „Astronomische Nachrichten“, 344, e20230023, 2023.
- Karas V., Klimovičová K., Lančová D., Štolc M., Svoboda J., Török G., Matuszková M., Šrámková E., Šprňa R., Urbanec M., „Timing of accreting neutron stars with future X-ray instruments: towards new constraints on dense matter equation of state“, přijato k publikaci v: „Contributions of the Astronomical Observatory Skalnaté Pleso“.
- Šrámková E., Matuszková M., Klimovičová K., Horák J., Straub O., Urbancová G., Urbanec M., Karas V., Török G., Lančová D., „Oscillations of fluid tori around neutron stars“, publikováno v časopise: „Astronomische Nachrichten“, 344, e20220114, 2023.
Kontakty a další informace:
doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.
garant SP HEA, prorektor pro řízení projektů
Email: gabriel.torok@physics.cz
Telefon: +420 737 928 755
Mgr. Debora Lančová
Fyzikální ústav SU v Opavě
Email: debora.lancova@physics.slu.cz
Telefon: +420 776 072 756
prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.
Ředitel Fyzikálního ústavu SU v Opavě
Email: zdenek.stuchlik@physics.slu.cz