Vznik planet shlukováním balvanů

Výzva: 18. Veřejná grantová soutěž
Hlavní řešitel: RNDr. Ondřej Chrenko, Ph.D.

Instituce: Astronomický ústav Univerzity Karlovy v Praze
Oblast: Astronomie


Ondřej Chrenko získal více než 600 000 jádrohodin výpočetního času na projekt, ve kterém se bude zabývat procesy provázejícími vznik planet. Podle moderních scénářů planety vznikají akumulací balvanů o velikosti centimetr až metr, jejichž dynamika je ovlivněna aerodynamickým třením o okolní plynný disk. Toto tření jednak způsobuje radiální drift balvanů v disku a rovněž zvyšuje účinnost gravitačního zachycení balvanů rostoucí planetou. Pokud však planeta dosáhne jisté kritické hmotnosti, vytvoří v plynném disku tlakovou bariéru, ve které se balvany začnou hromadit, a růst planety ustane. Cílem tohoto projektu je prozkoumat vývoj balvanů hromadících se v tlakové bariéře. Ondřej Chrenko použije superpočítače centra IT4Innovations k 2D a 3D simulacím systému dvou tekutin (reprezentujících plyn a pevné částice), aby ověřil, zda v tlakové bariéře dochází k hydrodynamickým nestabilitám. Tyto nestability by mohly koncentrovat balvany do shluků, umožnit jejich gravitační kolaps a vytvořit tak zárodek zcela nové planety. Cílem projektu je prostudovat pomocí lokálních simulací s vysokým rozlišením, zda uvnitř tlakové bariéry může docházet k hydrodynamickým nestabilitám, jako např. na obrázku vpravo (pozn. obr. vpravo je převzat z článku Benítez-Llambay a kol. 2019).



VLIV HMOTNÝCH HVĚZD NA SLOŽENÍ KULOVÝCH HVĚZokup

Výzva: 18. Veřejná grantová soutěž
Hlavní řešitel: Dr. Michail Kourniotis

Instituce: Astronomický ústav AV ČR
Oblast: Astrofyzika

Michalis Kourniotis z Astronomického ústavu AV ČR získal pro výzkum vlivu hmotných hvězd na složení hvězdokup 718 000 jádrohodin našeho výpočetního času. Kulové hvězdokupy jsou koncentrace hvězd sférického tvaru o velikostech řádově desítek světelných let, které obsahují statisíce až miliony velmi starých hvězd. Typicky se nacházejí ve sférickém halu Mléčné dráhy a dalších galaxií. Původně se předpokládalo, že se skládají ze stejně starých hvězd, ale nedávno bylo zjištěno, že jsou hostiteli několika generací hvězd různého věku a chemického složení. Numerické metody pro simulaci nestacionárního větru ve hvězdokupách jsou použity pro získání znalostí o chování plynu uvnitř mladé hvězdokupy, především o tepelné nestabilitě, která může vést ke vzniku nových hvězd. Nejnovější modely vývoje hvězd poskytují základní vstupní parametry pro určení množství hmoty a energie, které do hvězdokupy vkládají hmotné hvězdy ve formě extrémně rychlých hvězdných větrů a výbuchů supernov. Michail Kourniotis s kolegy Richardem Wünschem a Barnabásem Barnou využijí superpočítač k vytvoření 3D simulací s vysokým rozlišením, které poskytnou informace o vzniku několika hvězdných generací v kulových hvězdokupách. Cílem projektu je rovněž studium vlivu extrémních typů hvězd na vývoj větru ve hvězdokupách a jeho prostorovém rozložení.



FORMOVÁNÍ PLANETÁRNÍCH SYSTÉMŮ

Výzva: 13. Veřejná grantová soutěž
Hlavní řešitel: RNDr. Ondřej Chrenko

Instituce: Univerzita Karlova
Oblast: Astrofyzika

Může vzniknout život na planetách objevených mimo naši sluneční soustavu (exoplanetách)? Jedním z dílčích kroků k nalezení odpovědi na tuto otázku je pochopení vzniku exoplanet a jejich soustav. Možné scénáře vzniku exoplanetárních systémů bude hledat Dr. Ondřej Chrenko z Univerzity Karlovy v projektu Formování planetárních systémů. Na výzkumu spolupracuje s dalšími českými astronomy, doc. Miroslavem Brožem a Dr. Davidem Nesvorným (působícím v USA), a rovněž s observatoří ve švédském Lundu. Pomocí výpočetních simulací na superpočítačích v IT4Innovations bude studovat vznik planetárních embryí a jejich dynamický vývoj v plynoprachových discích rotujících kolem mladých hvězd.