Oferta de TFM curso 2019-2020
Oferta de Trabajos Fin de Máster para el curso 2019-2020
La oferta la hacen los astrofísicos investigadores de los diferentes centros de la Comunidad de Madrid y otros que también colaboran con nuestro Máster.
TODO alumno debe enviar sus preferencias (lista priorizada de 5 trabajos indicando los números de los trabajos de la primera columna) junto con vuestro CV al coordinador antes del 30 de septiembre de 2019 (aunque los trabajos pre-asignados, indicados como tal con un "SI" en la última columna de la tabla, pueden se incluidos en la lista por cualquier alumno, ya que la decisión última la hacen los supervisores científicos, lo esperable es que el tutor escoga al alumno específico con el que ha disctutido ya el trabajo). Por favor, dirigid cualquier duda al coordinador del Máster (Nota: es posible que haya algún cambio en el "Tutor UCM" de alguno de los trabajos). Ver más detalles sobre el proceso de selección y el calendario en la página de Trabajos Fin de Máster.
| Num. | Titulo | Supervisores | Tutor UCM | Resumen |
Requisitos |
Asignado |
| 1 | Espectroscopía bi-dimensional de la región de formación estelar extragaláctica NGC604 | A. Gil de Paz (UCM) | A. Gil de Paz (UCM) | La región de formación estelar NGC604 en la galaxia del Grupo Local M33 está considerada como la Piedra Roseta para la comprensión de los procesos de formación masiva de estrellas al ser, junto con la región 30 Doradus en la LMC, la región de formación estelar reciente más activa de nuestro Grupo Local. En este trabajo se analizarán los datos del instrumento de espectroscopía bi-dimensional MEGARA obtenidos con el Gran Telescopio Canarias. Se derivarán mapas cinemáticos y de propiedades físicas del gas y se analizarán los espectros de las estrellas masivas individuales identificadas en esta región. |
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Arizo Borillo, Francisco Daniel |
| 2 | Movimiento propio de enanas marrones y planetas gigantes en las Pléyades | María Rosa Zapatero Osorio (CAB, CSIC-INTA) | D. Montes (UCM) |
El objetivo es reducir y analizar imágenes de gran campo tomadas con Omega200, telescopio 3.5 m de Calar Alto, de un área de 0.8 grados cuadrados en las Pléyades. Los datos se correlarán con otros tomados 8 años atrás con la misma instrumentación (filtro distinto) para construir diagramas de movimiento propio (astrometría) y color-magnitud (fotometría). Los miembros de las Pléyades son fácimente distinguibles por su posiciones en dichos diagramas. Los datos son sensibles a los planetas gigantes en el cúmulo. El estudiante se formará en los pasos de reducción de imágenes en el infrarrojo cercano, y en las técnicas de análisis de movimientos propios y fotometría.
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Conocimientos básicos de linux/MacOSX con ordenador habilitado para la instalación de IRAF. Se valorarán conocimientos previos de IRAF. |
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| 3 | Fotometría de la contaminación lumínica de Madrid con imágenes desde el espacio. | Alejandro Sánchez de Miguel (Exeter) y Jaime Zamorano (UCM) | Jaime Zamorano (UCM) | Una de las aplicaciones más inmediatas de la fotometría astronómica, es el uso de sus técnicas para la teledetección nocturna. Es un ejemplo más de la transferencia de tecnología desde la astrofísica a otras ramas de la ciencia. En este trabajo se pretende realizar un catálogo de las fuentes de iluminación artificial de Madrid usando paquetes de procesado astronómico como astropy y photutils, y su caracterización fotométrica mediante técnicas de fotometría sintética. Se analizarán imágenes obtenidas desde los diversos satélites disponibles, incluyendo DMSP-OLS, SNPP/VIIRS-DNB, ISS-Nikon, L01-1 y otros. Los resultados son la base para estudios de la contaminación lumínica de Madrid. |
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Gabaldón Moreno, Víctor |
| 4 | Estudio y búsqueda de púlsares de rayos gamma de muy alta energía | Marcos López Moya (UCM) | Marcos López Moya (UCM) | Los púlsares se encuentran entre los aceleradores cósmicos mas extremos conocidos. Consisten en estrellas de neutrones que giran sobre si mismas cada pocos milisegundos, rodeadas de potentísimos campos magnéticos (más de un billón de veces el campo magnético terrestre). Las condiciones en torno a un púlsar son tan extremas que provocan la aceleración de partículas hasta energías ultra-relativistas, con la consiguiente emisión de breves destellos de luz con cada rotación de la estrella (y de ahí el nombre de púlsares). Hasta hace pocos años se pensaba que la emisión de radiación de los púlsares debería desparecer abruptamente a unos pocos GeV, en el llamado rango de los rayos gamma de alta energía. Sin embargo, los telescopios MAGIC han descubierto uno de estos objetos emitiendo a energías 100 veces mayores, contradiciendo los modelos teóricos. Más recientemente se han encontrado otro púlsar de este tipo, con lo que cabe preguntarse ahora si existe una población de púlsares emisores hasta energías extremas y cuales son los mecanismos de la emisión subyacente. Para responder a estas preguntas se estudiará de entre los púlsares detectados por el telescopio espacial Fermi-LAT indicios de emisión a muy altas energías. Posteriormente se realizarán estimaciones de la viabilidad de detectar tal emisión con observaciones dedicadas desde tierra con el nuevo telescopio LST-1, que se encuentra en fase de pruebas en la isla de La Palma, junto a los actuales MAGIC. Finalmente, se analizarán los primeros datos del LST-1 en busca de señales procedente de púlsares. Para ello será necesario colaborar en la puesta a punto de este nuevo telescopio, dedicando especial atención a su sistema de asignación de tiempos. |
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Mas Aguilar, Álvaro |
| 5 | Ondas gravitacionales en cosmología | Antonio López Maroto (UCM) | Antonio López Maroto (UCM) | Estudiar la propagación de ondas gravitacionales para explorar las propiedades de la materia y la energía oscuras en contextos cosmológicos. |
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Asignado a un alumno del Máster en Física Teórica |
| 6 | NixNox: Automatización y base de datos | Jaime Zamorano y Sergio Pascual (UCM) | Jaime Zamorano (UCM) | El objetivo original del proyecto NixNox pretende seleccionar y caracterizar un conjunto de lugares donde observar el firmamento. Actualmente se realizan medidas para crear mapas de brillo de cielo nocturno en toda la bóveda celeste (all-sky) tambien en lugares cercanos a grandes urbes para estudiar el impacto de la contaminación lumínica. En este trabajo se pretende generar aplicaciones web para facilitar la entrada de las medidas y automatizar la generación de los mapas. Se diseñarán además los estándares de almacenamiento de los datos para compartir en los repositorios de datos abiertos y se generará una base de datos con toda la información registrada hasta el momento. Se necesita experiencia previa en programación python. Es recomendable tener conocimientos de bases de datos y programación en entorno web. |
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Sánchez Leirado, Borja |
| 7 | Control de la cámara all-sky AstMon-UCM mediante ordenador de placa reducida | Sergio Pascual y Jaime Zamorano (UCM) | Sergio Pascual (UCM) | El monitor astronómico AstMon-UCM situado en el Observatorio UCM consiste en una cámara CCD que tiene acoplado un objetivo fotográfico de ojo de pez para proporcionar imágenes de todo el cielo. La cámara dispone de una rueda de filtros (Johnson B, V y R) para seleccionar la banda astronómica de la observación. Las observaciones de cada noche permiten determinar la calidad astronómica del cielo y fabricar mapas de brillo de cielo. Actualmente la cámara se controla desde un ordenador con sistema operativo windows usando el mismo programa que procesa las observaciones. Se pretende separar las tareas de forma que el control de AstMon-UCM se realice con un ordenador de placa única (SBC, single board computer) de tipo Raspberry Pi. Se necesita experiencia previa en este tipo de ordenadores y su programación. |
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| 8 | FLASHES: Flexible Alert System for High Energy Sources | Peter Kretschmar, Celia Sanchez (ESAC-ESA Villafranca del Castillo) | J. Gallego (UCM) | In previous years a succesful trainee project created the Be X-ray Binary and Black Hole Activity Monitors at ESAC. These tools automatically obtain data from X-ray monitors and indicate if given sources seem to be active. They have proven to be helpful for the scientific comunity, on occasion triggering observations with targeted telescopes. But there are further types of transient or strongly time variable sources not yet covered by these monitor tools, e.g., neutron stars in Low Mass X-Ray Binary (LMXB) systems. The student involved in the project will do systematic software development, extending and improving the existing code base. Statistical methods, including possibly data mining, will be used to distinguish between real variability and measurement noise. Training on methods and approaches will be provided by the tutors. A succesful project will leave a tool used and appreciated by professional astronomers around the world. |
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Cifuentes Santos, Alejo |
| 9 | Hacia la detección de los primeros exoplanetas coorbitales (exotroyanos) | Jorge Lillo-Box (CAB, INTA-CSIC) | Javier Gorgas (UCM) | El gran número de planetas extrasolares detectados hasta la fecha y su amplio abanico de propiedades indica la existencia de un auténtico zoológico exoplanetario en el Universo. La detección de estos objetos por diferentes métodos ha proporcionado información complementaria de estos sistemas y la observación exhaustiva de los mismos permite la detección de otros cuerpos en estos sistemas planetarios. Este proyecto de TFM se enmarca en el contexto del proyecto TROY (www.troy-project.com), en el que pretendemos detectar los primeros exotroyanos, es decir, planetas dobles en el que el planeta menos masivo se encuentra en uno de los puntos de Lagrange de la órbita del planeta más masivo, co-orbitando ambos con el mismo periodo alrededor de su estrella. En este proyecto, el/la alumno/a buscará candidatos a este tipo de configuraciones en sistemas planetarios con planetas que presentan variaciones en el tiempo del tránsito.El alumno empleará datos de misiones espaciales como Kepler y TESS y de instrumentación terrestre como HARPS y aprenderá técnicas y softwares de detección y caracterización planetaria. |
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Herrero Cisneros, Eva |
| 10 | Detección fotométrica de planetas no transitantes con TESS | Jorge Lillo-Box (CAB, INTA-CSIC) | Javier Gorgas (UCM) | La misión espacial TESS está observando el 85% del cielo en su misión principal a la caza de planetas transitantes mediante la técnica de alta precisión fotométrica. Sin embargo, un planeta cercano a su estrella también induce una serie de variaciones fotométricas además del tránsito. Estas variaciones se producen incluso si el planeta no transita, con lo que representan un método de detección planetaria alternativo a los más convencionales. Con la missión TESS tenemos a nuestra disposición miles de curvas de luz para buscar planetas con esta técnica. En este TFM, el alumno realizará un estudio de las estrellas preseleccionadas y preanalizadas en las que hemos detectado señales que podrían ser producidas por la presencia de un planeta. |
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Álvarez Martín, Sergio |
| 11 | Conexión Barra galáctica - Brazos espirales | Santi Roca-Fàbrega (UCM) | Santi Roca-Fàbrega (UCM) | En este trabajo se estudiará la dependencia de la frecuencia de rotación de los brazos espirales con la fuerza de la barra galáctica. Se usarán simulaciones N-cuerpos de galaxias aisladas y también simulaciones en un contexto cosmológico. Entender la formación de los brazos espirales en galaxias es uno de los retos actuales en el campo de formación y evolución de galaxias. |
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Padura Feito, Victor |
| 12 | Data analysis of the Infrared Camera @EUSO-BALLOON (CNES) launched on August 24, 2014 | L. del Peral (UAH). M. D. Rodríguez-Frías (UAH) | A. Gil de Paz (UCM) | EUSO-BALLOON is a pathfinder project of the international consortium JEM-EUSO and the French Space Agency (CNES) launched on August 24, 2014 from Timmins (Canada). EUSO-BALLOON is a prototype fluorescence telescope with a Spanish infrared camera onboard a stratospheric balloon led by CNES.The objective of this type of mission is to test the validity of concepts and technical choices of the JEM-EUSO space mission or any subsequent project aimed at achieving an observatory of giant Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECR) showers induced by cosmic rays from Space.The design and the construction of this telescope is a real technical challenge, as it involves the use of new technologies from the laboratories of both space companies and research institutes in areas as multidisciplinar as optical large and accurate Fresnel lenses, a technique of photodetection highly sensitive and good resolution, and very innovative analog and digital electronics.The Spanish IR-Camera led by the SPace & AStroparticle Group (UAH) on EUSO-BALLOON is a pathfinder for the JEM-EUSO Space IR-Camera, that aims to test the technologies involved on the design, as well as to take the first images that will serve as an study of the clouds detection accuracy of the IR-Camera that will be the main aim of the work here presented. More info http://spas.uah.es http://jem-euso.roma2.infn.it http://jemeuso.riken.jp/en/ Nota: el estudiante que haga el trabajo no necesitará desplazarse hasta la Universidad de Alcalá de Henares y será tutorizado desde la UCM. |
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| 13 | Data analysis of the Infrared Camera @NASA-BALLOON Flight over New Mexico (USA) launched on October 10, 2015 | L. del Peral (UAH). M. D. Rodríguez-Frías (UAH) | A. Gil de Paz (UCM) | The Spanish infrared camera led by the Space and Astroparticle Group UAH(Spain) has been launched in a NASA balloon on October 10, 2015. The objective of this type of mission is to test the validity of concepts and technical choices of IR camera for the Extreme Universe Space Observatory (EUSO) space program. The design and the construction of this IR camera is a technical challenge, as it involves the use of new technologies from the laboratories of both space companies and research institutes in areas as multidisciplinar as Optics, Electronics, IR sensors, etc. The IR-Camera led by the SPace & AStroparticle Group (UAH) on the NASA-BALLOON aims to test the technologies involved on the design of the IR camera, as well as to take the first images that will serve as an study of the clouds detection accuracy of the IR-Camera that will be the main aim of the work here presented. More info http://spas.uah.es http://jem-euso.roma2.infn.it http://jemeuso.riken.jp/en/ Nota: el estudiante que haga el trabajo no necesitará desplazarse hasta la Universidad de Alcalá de Henares y será tutorizado desde la UCM. |
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| 14 | Simulation of the multi-anode photomultiplier tube (MAPMT) performances using GEANT4 for the Extreme Universe Space Observatory (EUSO) | L. del Peral (UAH). M. D. Rodríguez-Frías (UAH) | A. Gil de Paz (UCM) | The Extreme Universe Space Observatory (EUSO) is a large imaging telescope that will study Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECR) from Space by imaging the UV light coming from air showers. These air showers are produced by cosmic rays having energies that can reach and exceed 1020 eV. The main aim of this study is to examine the performance using the “GEANT4 Framework” of the type of failures of the PhotoMultipliers Tubes (PMT), the possible risks due to these failures and to determine the need for redundancy within the system. PMTs performance evaluation and simulation is concerned with the analysis of lifetime evaluation of PMTs whose individual components are prone to failure. This simulation pretends to evaluate the Photomultiplier tube component using the GEANT4 framework, in order to perform a critical and complete study of the reliability of the PMT in terms of performance (the reliability of the transmission of the signal, quality of the signal, the degradation of the performance during operation of the PMT), in other words “Background events”. It is important to consider and evaluate the reliability of the EUSO PMTs due to the lifetime of the photocathode, also the gain drift of the PMT. So far, these studies have been done in laboratories exposing the PMT under different kinds of radiation, illumination and temperature ranges, but not in theory or modeling in a mathematical and statistical way. More info http://spas.uah.es http://jem-euso.roma2.infn.it http://jemeuso.riken.jp/en/ Nota: el estudiante que haga el trabajo no necesitará desplazarse hasta la Universidad de Alcalá de Henares y será tutorizado desde la UCM. |
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Martin Blazquez, Jorge |
| 15 | Comparacion de tecnicas de analisis de la emision molecular en las envolturas circunestelares de estrellas evolucionadas | C. Sanchez Contreras (CAB, CSIC/INTA). V. Bujarrabal (OAN), G. Quintana-Lacaci (IFF, CSIC) | A. Gil de Paz (UCM) | Durante las ultimas estapas de su evolucion como gigantes rojas, las estrellas de masa baja e intermedia (entre 1 y 8 masas solares) sufren intensas perdidas de masa que dan lugar a densas envolturas circunestelares (CSEs, "Circumstellar Envelopes"), muy ricas en polvo y moleculas de diversa complejidad. En etapas posteriores, a medida que la estrella central aumenta su temperatura, estas envolturas se transforman Nebulosas Planetarias (PNe, "Planetary Nebulae") que a menudo exhiben espectaculares morfologias no esfericas y rapidos vientos colimados cuyo origen es aun pobremente entendido. La emision de lineas moleculares en estrellas AGB (del ingles "Asymptotic Giant Branch") y post-AGBs, incluyendo PNe jovenes, es una potente herramienta de diagnostico de las propiedades fisicas y quimicas de las CSEs en estas etapas. Existen varios metodos de analisis de la emision de lineas moleculares cuyo grado de complejidad varia. En este TFM se propone comparar los efectos sistematicos que existen en los resultados derivados usando tecnicas de analisis relativamente sencillas, como el llamado "diagrama de poblaciones", y tecnicas mas sofisticadas que incluyen calculos detallados de la excitacion molecular y transferencia radiativa. Las tecnicas de analisis mas simples son utiles para analizar un gran numero de lineas moleculares y/o grandes muestras de objetos de manera sistematica y uniforme, mientras que los modelos de excitacion detallados de objetos individuales. Los resultados de este TFM se aplicaran al estudio de lineas moleculares en CSEs alrededor de estrellas AGBs y post-AGBs observadas con el telescopio espacial Herschel. y transferencia radiativa, mucho mas costosos computacionalmente, son necesarios para caracterizar las variaciones espaciales de densidad, temperatura, cinematica, etc, y normalmente se emplean en estudios |
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| 16 | Relación de aceleraciones radiales en curvas de rotación de galaxias | José Alberto Ruiz Cembranos (UCM) | José Alberto Ruiz Cembranos (UCM) | En 2016, Stacy S. McGaugh y colaboradores encontraron una relación muy bien definida entre las aceleraciones de estrellas y polvo en galaxias soportadas rotacionalmente y la aceleración que produciría exclusivamente su contenido bariónico. Esta relación es difícil de acomodar en el modelo estándar de materia oscura por lo que se ha esgrimido como una motivación para estudiar teorías alternativas de gravitación. En este trabajo se analizarán los datos de la base de datos SPARC (Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves) asociados a 175 discos galácticos soportados por rotación con distintas morfologías. Se esperan extraer conclusiones sobre las correlaciones de esta relación de aceleraciones radiales con distintos parámetros galácticos para discutir la viabilidad de teorías alternativas a la estándar. |
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Nieto Gómez, Iván |
| 17 | Incremento secular de la unidad astronómica | José Alberto Ruiz Cembranos (UCM) | José Alberto Ruiz Cembranos (UCM) | Mediciones radiométricas de distancias entre la Tierra y el resto de planetas parecen indicar el aumento secular de la Unidad Astronómica (AU) de aproximadamente 15 metros cada 100 años. Este aumento no puede ser explicado mediante efectos de relatividad general ni teniendo en cuenta la pérdida de masa del Sol. En este trabajo se analizará el estado actual de las mediciones y la viabilidad de distintas explicaciones dentro o fuera de la física estándar. |
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de Castro Caballero, Carmelo |
| 18 | Las estrellas más masivas de la Vía Láctea estudiadas mediante espectroscopia infrarroja | Francisco Najarro y Miriam García (CAB, INTA-CSIC) | A. Gil de Paz (UCM) | Desde su nacimiento hasta su explosión como supernovas, las estrellas masivas juegan un papel fundamental en la dinámica, balance energético y enriquecimiento químico de las galaxias, en mayor medida según aumenta la masa estelar. La Vía Láctea cuenta con grandes cúmulos de estrellas masivas, muchos de ellos lo suficientemente masivos como para albergar los estadios más extremos de evolución estelar, y binarias tan masivas que podrían dar lugar a ondas gravitatorias. Sin embargo estos cúmulos se encuentran en la parte interna del disco, por lo que están sujetos a una alta extinción y son inaccesibles en los rangos ultravioleta y óptico. El rango infrarrojo (IR) penetra el disco de la Vía Láctea, y alcanza los cúmulos masivos. Los espectros infrarrojos de las estrellas masivas contienen diagnósticos muy potentes para caracterizar sus atmósferas y vientos estelares, identificar en qué fase evolutiva se encuentra, derivar temperatura y luminosidad, y evaluar el impacto de la estrella en el medio. Nuestro equipo cuenta con espectroscopia IR en las bandas J, H, y K diseñada para estudiar la población de estrellas masivas en los cúmulos Galácticos más prometedores. El estudiante se familiarizará con las técnicas de reducción de espectroscopia IR obtenida con instrumentación VLT y EMIR-GTC, contribuirá al análisis e interpretación de estos objetos, y ayudará a planificar el seguimiento con JWST. |
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| 19 | Análisis de los primeros datos del Telescopio Cherenkov LST-1 | José Luis Contreras González y Marcos López Moya (UCM) | José Luis Contreras (UCM) | El proyecto CTA-Norte consiste en la creación de un gran observatorio de telescopios de tipo Cherenkov para estudiar el Universo en el rango de los rayos gamma de muy alta energía. El primer prototipo de telescopio grande del observatorio, el LST-1, se inauguró en Octubre de 2018 en el Observatorio del Roque de los Muchachos. Desde entonces se encuentra en su fase de puesta en marcha. Durante este trabajo de TFM el alumno trabajará en la calibración del telescopio y en el desarrollo de los programas que analizarán los datos de forma semi-automática en el propio observatorio (onsite analysis). Estas herramientas servirán para controlar la calidad de los datos con las primeras fuentes observadas, e iniciar la explotación científica de los primeros datos del LST-1. |
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Romero Lobato
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| 20 | Distancias a cúmulos Galácticos con estrellas masivas | J. Maiz-Apellaniz (CAB/INTA-CSIC) | Elisa de Castro (UCM) | En este TFM se usarán las paralajes de Gaia DR2 para calcular distancias a cúmulos con estrellas masivas usando como criterios de selección movimientos propios, diagramas color-magnitud e información externa adicional como tipos espectrales. Los resultados se compararán con los obtenidos a partir de paralajes espectroscópicas. Se usarán software propio como CHORIZOS y bases de datos propias como GOSC. Se valorará el conocimiento previo de IDL y/o Python. |
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| 21 | Un estudio del medio interestelar a alta resolución espectral | J. Maiz-Apellaniz (CAB/INTA-CSIC) | Javier Gorgas (UCM) | El proyecto LiLiMaRlin (http://adsabs.net/abs/2019hsax.conf..420M) ha recopilado varias decenas de miles de espectros ópticos e infrarrojos de alta resolución espectral de estrellas OB. En este TFM por un lado se rastrearán bases de datos públicas para añadir espectros adicionales a LiLiMaRlin y por otro lado se estudiará el medio interestelar interpuesto entre algunas estrellas OB y nosotros. Los espectros de alta resolución llevan la huella tanto de especies atómicas y moleculares como de bandas interestelares difusas (DIB), cuyo origen no está claro pero que parecen deberse a compuestos complejos de carbono. En este TFM se estudiará la intensidad y la cinemática de dichas líneas de absorción y se combinarán los resultados con datos de Gaia y otros sondeos fotométricos para estudiar las distintas fases del medio interestelar. Se valorará el conocimiento previo de IDL y/o Python. |
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| 22 | La multiplicidad espectroscópica de las estrellas masivas Galácticas | J. Maiz-Apellaniz (CAB/INTA-CSIC) | javier Gorgas (UCM) | El proyecto LiLiMaRlin (http://adsabs.net/abs/2019hsax.conf..420M) ha recopilado varias decenas de miles de espectros ópticos e infrarrojos de alta resolución espectral de estrellas OB. En este TFM se usarán espectros de LiLiMaRlin para estudiar las órbitas espectroscópicas de varios sistemas estelares con estrellas masivas, incluidos algunos cuya multiplicidad era desconocida hasta la fecha. El objetivo final será el cálculo de las características de cada sistema. Para este TFM se necesita un conocimiento previo de IDL. |
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| 23 | Estudio de AGBs del bulbo galáctico con técnicas del Observatorio Virtual | Francisco Jiménez Esteban (CAB/NTA-CSIC) | A. Gil de Paz (UCM) | En Jiménez-Esteban & Engels 2015 (A&A, 579, 76J) estudiamos una pequeña muestra de 37 estrellas AGBs del Bulbo Galáctico. En este trabajo llegamos a resultados no esperados según los modelos clásicos de evolución estelar. En este proyecto vamos a extender el estudio a una muestra de unas 300 AGBs, aprovechando para ello todo el potencial del Observatorio Virtual (VO). Utilizando Topcat seleccionaremos una muestra de estrellas AGBs del Bulbo Galáctico a partir de unos catálogos de objetos con emisión en el máser de OH. Luego usaremos VOSA, una herramienta VO pensada para el análisis de distribuciones espectrales de energía (SEDs), para: i) construir las SEDs de los objetos a partir de datos fotométricos de una gran variedad de catálogos accesibles a través del VO; ii) ajustar esas SEDs observacionales a modelos teóricos de emisión estelar, también accesibles a través del VO; iii) obtener sus parámetros físicos como temperatura, perdida de masa, luminosidad) asumiendo una distancia común a todos ellos igual a la distancia al Bulbo Galáctico), etc. Por último, analizaremos los resultados en el contexto de las últimas teorías de evolución estelar. |
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| 24 | Relación de colores de las galaxias con su tasa de formación estelar | I. Sevilla Noarbe (CIEMAT), M. Mollá (CIEMAT) | A. Castillo (UCM) | Las galaxias suelen caer en una secuencia continua con una cierta dispersión en los diagramas color-color. Según los modelos PoPStar los objetos que tienen formación estelar (SFR) más intensa, tendrán una contaminación en los colores en banda ancha debido a líneas de emisión. La contribución de éstas, debidas a las poblaciones estelares más jóvenes, hacen que los colores se muevan de manera transversal a la banda de la secuencia principal de galaxias en esos diagramas color-color, siendo la distancia a esa banda una medida de la intensidad de la formación estelar y/o de la edad de ese último brote reciente de formación de estrellas. Dado que la formación estelar ha sido mayor en el pasado, este efecto debera ser más claro a alto redshift. El objetivo del trabajo es hacer un análisis de los datos del Dark Energy Survey (DES) en 4 bandas para galaxias, hacer grupos de galaxias con menor y mayor SFR y comprobar si los "outliers" aparecen en mayor medida a mayores redshifts. El trabajo implica aprender a manejar un catálogo masivo de más de 200 millones de galaxias de DES, seleccionar los objetos relevantes y usar herramientas estadísticas para determinar si hay alguna correlación que nos permita comprobar si el resultado predicho es observable. Asimismo, se podran utilizar datos del survey espectrofotomtrico PAU para comprobar la presencia de las líneas para estos outliers en las áreas comunes con DES. |
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Corral Fernández, Ana |
| 25 | Composición química en las estrellas de la librería de MEGARA y búsqueda de elementos raros | Mercedes Mollá (CIEMAT) y Marisa García-Vargas (Fractal SLNE) | A. Gil de Paz (UCM) | El trabajo consiste en el análisis espectral de las estrellas observadas en la librería de MEGARA-GTC para la identificación y medida de líneas espectrales. El trabajo incluye las siguientes tareas: (1) Búsqueda de librerías de líneas espectrales a la resolución de MEGARA en los setups de HR-R y HR-I, (2) Creación de un software que permita la identificación automática de las líneas incluyendo una figura de mérito que describa la probabilidad de la correcta identificación en cada caso, (3) Búsqueda sistemática de líneas “raras” en la librería de estrellas de MEGARA (número de espectros disponibles: 20), (4) Medidas de las intensidades de las líneas y sus anchuras equivalentes |
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| 26 | Identificación y caracterización de objetos ultrafríos en los cartografiados J-PLUS y J-PAS | Miriam Cortés, Francisco Jiménez, Enrique Solano (CAB, CSIC-INTA) | Nicolás Cardiel (UCM) | En este proyecto se pretende continuar con la identificación y caracterización de objetos estelares y subestelares ultrafríos (tipos espectrales más allá de M7) realizada en Solano et al. (https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2019/07/aa35256-19.pdf). Para ello se utilizará una nueva liberación de datos de J-PLUS (DR1, con el doble de cobertura espacial y mejor calibración fotométrica) y el campo de prueba mini-JPAS. Una vez identificados, los candidatos serán caracterizados utilizando la información existente en archivos y servicios astronómicos mediante el uso de herramientas de Observatorio Virtual. |
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| 27 | Cinematica y fragmentacion del gas denso en la region de formacion estelar de Tauro | Mario Tafalla (OAN) | Elisa de Castro (UCM) | El objetivo de este trabajo es el estudio de la fragmentacion del gas molecular denso durante el proceso de formacion de estrellas. Hemos observado con el radio telescopio de 30m del Instituto de Radio Astronomia Milimetrica (IRAM) una muestra de las condensaciones densas de la nube molecular de Tauro. Estas observaciones consisten en mapas espectrales de diferentes moleculas sensibles a los diferentes regimenes de densidad en la nube. Estudiando las distintas componentes de velocidad en las lineas moleculares, esperamos recomponer los cambios cinematicos del gas durante el proceso de disipacion de turbulencia que precede a la formacion estelar. El trabajo consistira en caracterizar las diferentes componentes en velocidad presentes en los espectros y conectarlas con los diferentes regimenes de densidad del gas. Si se juzga necesario, el proyecto puede dar lugar a nuevas observaciones con el radio telescopio de IRAM 30m. |
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| 28 | Cálculo de funciones de luminosidad de galaxias mediante métodos bayesianos | Sergio Pascual (UCM) y Cristina Catalán-Torrecilla (CAB, INTA-CSIC) | Sergio Pascual (UCM) | La función de luminosidad de las galaxias es una herramienta importante en el estudio de la evolución del Universo, ya que permite estimar el contenido total de materia luminosa en forma de galaxias. Se han propuesto diversos metodos para obtener la función de luminosidad a partir de muestras de galaxias (V / Vmax, C-, STY, SWML...). Proponemos generar modelos bayesianos para diferentes tipos de exploraciones (por ejemplo: limitada en brillo y limitada en volumen), y comprobar su efectividad con modelos simulados. Finalmente aplicaremos el modelo a las galaxias de una exploración de gran campo (por ejemplo, SLOAN) y compararemos el resultado con el obtenido por métodos tradicionales. |
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| 29 | Evolución de galaxias en cúmulos: Búsqueda de evidencias de extracción de gas de galaxias en entornos de alta densidad | Ana María Pérez García (CAB, INTA-CSIC), Ricardo Pérez Martínez (ISDEFE-ESAC) | A. Castillo (UCM) | La evolución de galaxias en cúmulos viene determinada por una serie de mecanismos que en general son distintos de los que dirigen la evolución de las galaxias de campo. Fenómenos relacionados con las interacciones entre galaxias o con la interacción de las galaxias con el medio intracumular o el propio potencial gravitatorio influyen en su morfología, contenido en gas y polvo etc. En este proyecto se propone encontrar evidencias directas de estos fenómenos de extracción de gas mediante el análisis de datos profundos obtenidos con el instrumento OSIRIS, en el telescopio GTC, en un conjunto de cúmulos de galaxias a desplazamientos al rojo intermedios. El trabajo consiste en reducir las imágenes brutas de estos objectos e identificar trazas de gas ionizado en emisión no vinculadas a galaxias (filamentos o nubes principalmente). Dada la baja luminosidad superficial de estas regiones, en el trabajo se usarán técnicas avanzadas de procesado de imágenes astronómicas así como herramientas propias del grupo. A lo largo del trabajo se desarrollarán herramientas específicas para este tipo de reducción de datos. |
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Castellanos Sanchez, Raul |
| 30 | Modelos de emisión molecular en nebulosas circunestelares | Valentín Bujarrabal y Javier Alcolea (OAN) | Jaime Zamorano (UCM) | Se trata de actualizar y mejorar en lo posible la modelización numérica de la emisión de líneas rotacionales de moléculas de interés astrofísico en envolturas circunestelares alrededor de gigantes rojas y protonebulosas planetarias. Se trabajará en el desarrollo de códigos de simulación de la emisión de líneas, con objeto de relacionar las propiedades de los objetos concretos con las observaciones reales de estos. El objetivo final es la comprensión de los mecanismos que rigen la emisión de radiación a frecuencias comúnmente observadas y la medida de los principales parámetros del gas observado en casos reales: estructura, densidad, temperatura, composición química y campo de velocidades. |
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| 31 | Excitación de moleculas en el medio interestelar | Javier Alcolea y Valentín Bujarrabal (OAN) | Jaime Zamorano (UCM) | Hoy en día, es posible sistematizar el estudio de la excitación de líneas moleculares y de su emisión en medios relativamente difusos, de manera que se pueda extender el tratamiento a un número elevado de especies. Nuestra idea es crear códigos que puedan aplicarse a diferentes moléculas, gracias a la existencia de bases de datos con formatos compatibles y fácilmente implementables. Estos programas calcularán sistemáticamente los coeficientes de emisión y absorción de líneas de interés para el estudio del medio circunestelar, así como los coeficientes de excitación y deesexcitación radiativa y colisonal. En un segundo paso, se generarán numéricamente a partir de estos resultados parámetros directamente observables, como espectros en unidades físicas particularizados a casos concretos de nebulosas, y se aplicarán al análisis de observaciones reales. |
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| 32 | Análisis de imágenes de muy alta resolución obtenidas con ALMA, NOEMA y SMA | Javier Alcolea, Valentín Bujarrabal (OAN), Carmen Sánchez Contreras (CAB, INTA-CSIC) | Jaime Zamorano (UCM) | En la actualidad, los instrumentos de mayor potencia, como ALMA, producen muchos datos de alta calidad que contienen una inmensa información. Nosotros trabajamos con cartografía en ondas milimétricas y submilimétricas de nebulosas eyectadas por estrellas evolucionadas, incluyendo particularmente nebulosas axisimétricas asociadas a estrellas binarias, nebulosas planetarias y protonebulosas planetarias. Se trata de datos con una gran sensibilidad y rango dinámico y con muy alta resolución angular, de hasta 10 millisegundos de arco. En muchos casos suponen una auténtica revolución en este campo. El trabajo consistirá en participar en el análisis de estos datos, incluyendo la reducción de las imágenes a diversos niveles y la interpretación astrofísica, con eventualmente la modelización de los objetos observados y la determinación de su estructura, dinámica y condiciones físicas. Se ofrecen dos posibles trabajos de fin de máster sobre este tema. |
2 plazas |
Martínez Fernández, John Eduard |
| 33 | Ambientes galácticos del primer catálogo de blázares de XMM-Newton | Ignacio de la Calle, Ivan Valtchanov, Nuria Álvarez Crespo (ESAC) | A. Gil de Paz (UCM) | El modelo unificado explica que las propiedades observadas en los Núcleos Galácticos Activos dependen del ángulo que forman fuente y observador. De esta manera, los blázares son objetos en los cuales un “jet”, un chorro colimado de partículas aceleradas a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, apunta directamente hacia nosotros, por lo que propiedades como la luminosidad y variabilidad se ven potenciadas por efecto relativista. No hay consenso en la literatura científica sobre los ambientes en los que residen estos objetos, siendo los resultados frecuentemente contradictorios. Recientemente, nuestro grupo ha desarrollado un catálogo de blázares con XMM-Newton, en el que se recogen las propiedades en rayos X de todos los blázares detectados y observados hasta la fecha con el observatorio XMM-Newton. Este proyecto tiene como objetivo el estudio del ambiente de estos objetos con la información disponible en la XXL Survey, específicamente diseñada para estudiar 500 cúmulos de galaxias, combinada con datos en diversas longitudes de onda usando técnicas de Machine Learning. |
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Aranda Oliva, Adrián |
| 34 | Propiedades del gas Circumgaláctico y su relación con la evolución galáctica usando la simulación GARROTXA_RAMSES | Santi Roca-Fàbrega (UCM) | Santi Roca-Fàbrega (UCM) | La evolución de los sistemas galácticos es un proceso muy complejo. Uno de los mecanismos que domina este proceso es la caída de gas intergaláctico a través de flujos fríos, y también la emisión desde los discos estelares de metales, energía y momento angular, a través de vientos estelares y de supernova. En este trabajo se estudiará la evolución de las propiedades del gas circumgaláctico (velocidades, temperatura, densitdad y metalicidad), con el tiempo, desde alto redshift al presente. Se buscarán también relaciones entre los períodos de caída de gas intergaláctico y de fuertos vientos de supernova con la evolución del sistema galáctico principal. Este estudio se hará analizando la simulación GARROTXA_RAMSES y también comparando los resultados más recientes en la bibliografía especializada. |
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Paredes Montalván, Felipe Andrés |
| 35 | Primeras observaciones ópticas con resolución angular de centenares de microsegundos de arco usando MAGIC | Juan Cortina (CIEMAT) y Tarek Hassan (DESY Zeuthen, Alemania) | José Luis Contreras (UCM) | Los telescopios Cherenkov, como los dos MAGIC en el Roque de los Muchachos, se dedican a la observación del cielo en el rango de rayos gamma de muy alta energía. Pero además, gracias a sus espejos de 17 metros de diámetro y sus fotodetectores ultrarápidos (ns), son óptimos para hacer interferometría de intensidad en el rango óptico. Esta técnica permite transformar estos instrumentos en los telescopios con la mayor resolución angular existente en el rango óptico. Son capaces de alcanzar una resolución de centenares de microsegundos de arco, permitiendo estudiar el tamaño o la forma de las estrellas, discos de decreción/acreción y manchas o vientos estelares. Hemos realizado con éxito primeras detecciones de estrellas con MAGIC y tomaremos nuevos datos durante la temporada 2019/2020. El TFM se centraría en la identificación de candidatos a observar y el análisis e interpretación científica de los datos. |
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| 36 | Constraints on the dark matter content of high-z galaxies using HARMONI on the Extremely Large Telescope: Quantifying biases due to the Adaptive Optics system | Miguel Pereira Santaella (CAB, INTA-CSIC) y Niranjan Thatte (University of Oxford) | J. Gallego (UCM) | The existence of dark matter halos in galaxies is supported by the observed flattening of the galaxy rotation curves at large radii from the galaxy nucleus. In the near future, thanks to the new generation of > 30m diameter telescopes, it will be possible to determine accurate rotation curves for galaxies at redshifts about 2, a key moment in the evolution of the Universe when a large fraction of the stars we see today formed. However, these new observations might be affected by artifacts introduced by the Adaptive Optics (AO) systems, which may result in biased rotation curves and, therefore, incorrect dark matter content estimates. This project is focused on the study of these possible AO-induced biases for HARMONI. HARMONI is the first-light Integral Field Spectrograph on the Extremely Large Telescope. The student will implement theoretical galaxy rotation models, create mock observations of these theoretical models using the HARMONI Science simulator HSIM (https://github.com/HARMONI-ELT/HSIM), and finally establish the impact of the AO system on the recovered rotation curves. |
Basic knowledge of Python is required |
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| 37 | X-ray Profiles and Pulsations: a Systematic Approach to Study Accretion Physics | Felix Fuerst, Peter Kretschmar (ESAC) | Elisa de Castro (UCM) | An X-ray pulsar is a neutron star in orbit with another star, from which it accretes copious amounts of matter and transfers it into radiation. The eponymous pulsations are caused by a combination of the X-ray radiation being channeled by the strong magnetic field and the rotation of the neutron star itself, giving rise to a lighthouse effect. The X-rays are emitted close to the surface of the neutron star under extreme conditions (e.g., very high temperatures, pressure, magnetic field, and gravity), which cannot be represented in any laboratory on Earth. To understand the underlying physics, a systematic study of the change of observed X-ray emission as a function of rotation phase is important. This can be achieved by studying the so-called pulse profile, the average X-ray flux over many rotational periods. These profiles change depending on energy, luminosity, and time, and are as individual as fingerprints for every source. In this project we propose a systematic analysis and description of a large sample of sources and pulse profiles, the data for which is readily available in the archives. The goal is to produce a catalog of pulse profiles of accreting X-ray pulsars, to identify similarities and differences and provide a simple and clear description of their shape. This catalog will be an important contribution for studies of X-ray pulsars and should serve as a reference for the international community. In addition to compiling the catalog, the results can also be compared to theoretical calculations of pulse profiles, which take full relativistic effects into account. This allows us to study the accretion geometry and physics of these sources. The project will involve the development of a pipeline to extract pulse profiles and to set-up a robust description of their shape. The data analysis and modeling can be performed with commonly used programming languages like Python, but other languages and approaches can be used as well. |
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Alonso Hernández, Jaime |
| 38 | Characterising Vela X-1 at a late orbital phase | Peter Kretschmar, Felix Fuerst (ESAC) | Elisa de Castro (UCM) | Vela X-1 is one of the earliest detected X-ray sources and the prototype example of a wind-accreting X-ray pulsar. It has been observed multiple times by XMM-Newton. One of these observations from 2006 has been analysed in great detail, also due to being marked by a strong flare. Another, earlier (November 2000) observation has attracted less attention and not been explored in full detail. We propose as a Master's Thesis project to systematically analyse and explore this observation, following the approaches used in other publications for the 2006 observation. These data allow us to study the structure of the stellar wind and its influence on the observe X-ray spectrum, by disentangling primary emission from the neutron star and reprocessed emission in the surrounding medium. The results of the analysis would then be compared and contrasted with those published for the 2006 observation. The project would mainly involve X-ray broadband fitting and some timing analysis. |
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| 39 | Las estrellas masivas más pobres en metales del Grupo Local: SagDIG | Miriam García, Francisco Najarro (CAB, INTA-CSIC) | M. A. Gómez-Flechoso (UCM) | Las simulaciones indican que las primeras estrellas del Universo, formadas de gas libre de metales, fueron probablemente muy masivas. Esta generación cero produciría un intenso campo de radiación ionizante que afectaría de manera determinante las propiedades del medio interestelar primigenio, y por tanto a la formación y evolución temprana de las primeras galaxias. Nuestro equipo busca y estudia estrellas masivas en galaxias cercanas con 1/7-1/20 Zsolar para construir un referente más realista del régimen de baja metalicidad, y a largo plazo reconstruir la física de las primeras estrellas. Estamos liderando la exploración de la galaxia más pobre en metales del Grupo Local que alberga estrellas masivas: SagDIG. El TFM propuesto consistiría en reducir y analizar las primeras observaciones profundas en esta galaxia, tomadas con GTC-OSIRIS-MOS. La clasificación espectroscópica de los datos dará lugar al censo de estrellas masivas en SagDIG. Se estudiará si existen diferencias en la evolución de estas estrellas en comparación con análogos de la Vía Láctea, así como evidencia de estrellas super-masivas en este entorno tan pobre en metales. Por último, el trabajo se publicará en una revista científica si el tiempo lo permite. |
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| 40 | Análisis de poblaciones estelares en galaxias a redshift 0.5 < z < 1.0 | M. Mollá (CIEMAT), L. Galbany (University of Pittsburgh) | A. Gil de Paz (UCM) | Este trabajo implica el análisis de espectros de galaxias anfitrionas de supernovas tipo Ia a alto redshift en los catálogos de VVDS, DEEP2, y COSMOS. El objetivo del trabajo caracterizar estas galaxias usando el programa FADO, que da como resultados las mejores combinaciones de poblaciones estelares capaces de reproducir los datos, y obtener así la historia de formación estelar (SF) y la evolución de la metalicidad estelar Z* de cada galaxia. El proyecto implica aprendizaje de manejo y uso de la herramienta FADO, aprender que es la síntesis evolutiva y los ingredientes de las distribuciones espectrales de energía, así como la información en términos evolutivos que puede extraerse de este tipo de datos. A partir de las metalicidades medias, y usando datos previos del grupo para galaxias a redshifts menores, hacer un diagrama de Hubble hasta z=1 y comprobar si existe o no una dependencia de la distancia estimada de las SN-Ia con la metalicidad estimada de sus galaxias anfitrionas. Tareas/hitos: (1) Búsqueda de galaxias anfitrionas de supernovas Ia en los catálogos citados. Obtención de sus espectros, (2) Procesado de dichos espectros para su análisis, (3) FADO, incluir un espectro de prueba y aprender a usar el paquete, sacar resultados, realizar gráficos de evolución de Z* y de SF, (4) Realizar el mismo análisis para todas las galaxias encontradas. Obtener metalicidades medias, masas estelares y SF rate para todas ellas, (5) Búsqueda de las características de las SNIa para tener una tabla completa de datos SNIa-galaxias anfitrionas. Añadir datos de otros redshift y hacer un diagrama de Hubble. Chequear si hay una dependencia con la metalicidad. |
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Fernández Aranda, Román |
| 41 | Propiedades físicas de galaxias activas utilizando el survey J-PAS | Silvia Bonoli (DIPC, San Sebastián) | Nicolás Cardiel (UCM) | El objetivo de este proyecto es estudiar las propiedades físicas de galaxias con núcleos activos (AGN). Los AGN están seleccionados en rayos-X, y para estimar las propiedades físicas de las galaxias se utilizaran los primeros datos del survey óptico J-PAS, que se está llevando a cabo en el Observatorio Astrofísico de Javalambre (Teruel). Los resultados de este proyecto nos darán información sobre la conexión entre la propiedades de las galaxias (por ejemplo, la formación estelar) y el crecimiento de los agujeros negros supermasivos que viven en sus centros, y cómo estos agujeros negros afectan las propiedades de las galaxias anfitrionas. El proyecto se llevará a cabo en colaboración con Dr. Mara Salvato y Dr. Teng Liu, del Max Planck Institute of Extraterrestrial Physics (Munich, Alemania). |
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Aizpurua De Arteche, Maria Laura |
| 42 | Algoritmos de búsqueda de estructuras en el disco galáctico y su relación con procesos de acrecimiento | Joaquín López Herráiz, María de los Ángeles Gómez-Flechoso (UCM) | Joaquín López Herráiz (UCM) | Según el modelo de formación jerárquica del Universo, en el proceso de formación de una galaxia como la Vía Láctea se producen a lo largo del tiempo la incorporación de galaxias enanas que, antes de verse absorbidas por la galaxia principal, orbitan en torno a ella. Estas galaxias satélite poco a poco van perdiendo su estructura y se van incorporando a la galaxia principal hasta verse completamente diluidas en ella. Dependiendo de que la incorporación se realice fundamentalmente en el halo de la galaxia principal o en su disco, la observación de dichas estructuras semi-diluídas puede ser más o menos sencilla. En el caso de que la galaxia satélite se incorpore en el disco, debido a la alta densidad de estrellas en esa zona, puede ser difícil observar la subestructura formada por la galaxia enana antes de su completa disolución si únicamente nos fijamos en la posible sobredensidad que dicha estructura con respecto al entorno. Sin embargo, es esperable que si se tienen en cuenta otras variables, como las componentes de la velocidad o la composición química, sea más sencillo descubrir la presencia de subestructuras en el disco. El objetivo de este trabajo de fin de máster es utilizar datos de simulaciones numéricas de formación de galaxias, para entrenar redes neuronales y algoritmos de detección de anomalías que permitan descubrir la presencia de restos de acrecimiento de galaxias enanas en el disco de una galaxia como la Vía Láctea. |
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| 43 | Combining Asteroseismology and Transit modelling: Two ways to study binarity with space telescopes | Sebastià Barceló Forteza, David Barrado (CAB, INTA-CSIC) | Elisa de Castro (UCM) | The knowledge of the mechanism responsible of the formation of stars and planets require a precise analysis of these bodies. Binary stars and exoplanetary systems are perfect scenarios to study these problems. Then, combining asteroseismology and transit modelling should be mandatory to solve this fundamental problem. Thanks to space telescopes, we have high-precision photometric data to characterise these systems. Particularly, we will start analysing 15 stars with observed transits. Later, we planned to extend this project to other candidates. |
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Puerto Lopez, Oscar |
| 44 | Test de diferentes códigos de análisis de población estelar para el estudio de galaxias con formación estelar intensa | Miguel Cerviño (CAB, INTA-CSIC), Jesús Gallego (UCM) | Jesús Gallego (UCM) | El estudiante llevará a cabo un estudio sobre la códigos de síntesis de población estelar y códigos de análisis a partir de la recopilación presentada en http://www.sedfitting.org/Fitting.html (y posibles códigos no incluidos en dicha recopilación). El objetivo primero es identificar tanto los códigos de ajustes como los de poblaciones estelares que permitan el análisis de galaxias con formación estelar intensa sacando provecho de las líneas de emisión observadas en el rango óptico (Principalmente líneas de Balmer), que se usará como indice primario de una componente predominante de formación estelar intensa. Una vez identificada la combinación de códigos de ajuste y de síntesis adecuados para galaxias con formación estelar intensa, se estudiara el comportamiento de cada código de ajuste (combinado con los modelos de síntesis que pueda manejar) realizando una comparativa entre ellos y, si es posible, estableció las conveniencias y limitaciones de cada código de ajuste dependiendo de la cantidad y calidad de datos obeservacionales (desde objetos donde se dispone de espectros y fotometría multirango hasta objetos donde solo se dispone de la presencia de lineas lineas de emisión pero sin continuo medible o restringido a fotometría de banda ancha multirango en algunas bandas). |
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| 45 | Viento en modelos atmosféricos de estrellas O: efecto en medidas de velocidad radial | Gonzalo Holgado (CAB,INTA-CSIC) | Elisa de Castro (UCM) | Este TFM se enmarca dentro de la explotación científica del proyecto MONOS (Multiplicity Of Northern O-type Spectroscopic systems), y se pretende evaluar el efecto de rellenado debido a viento estelar que se produce en algunas líneas del espectro de estrellas tipo-O. Para la cuidadosa caracterización de la multiplicidad de la muestra MONOS, con ~500 estrellas O y más de 3000 espectros, es necesario conocer sus medidas de velocidad radial con la más completa exactitud. El estudiante tomará medidas de velocidad radial de diferentes líneas de espectros modelados, dentro de una red diseñada expresamente con diferentes valores de pérdida de masa (origen del viento estelar), y evaluará de manera cualitativa y cuantitativa su grado de afectación. El trabajo combina la exploración de redes de modelos de atmósfera con programas de correlación cruzada entre diferentes perfiles de líneas espectroscópicas (gaussiana, radial-tangencial). Se utilizarán modelos de atmósfera basados en el código FASTWIND, especializado en estrellas masivas con presencia de viento estelar impulsado por radiación, y de forma complementaria espectroscopía de alta resolución en rango óptico obtenida en diferentes telescopios del Roque de los Muchachos. Este estudio permitirá establecer un protocolo para el uso de las líneas de diagnóstico menos afectadas por el viento en estrellas de diferentes tipos espectrales, a la vez que contribuirá a mejorar nuestro conocimiento sobre la incertidumbre de las medidas de velocidad radial al usar las más afectadas. |
Se valorará el conocimiento previo de IDL y/o Python |
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| 46 | Química pre-biótica en el medio interestelar | Izaskun Jiménez-Serra, Jesús Martín-Pintado (CAB, INTA-CSIC) | A. Gil de Paz (UCM) | La pregunta del origen de la vida ha fascinado a cientos de generaciones a lo largo de la historia de la Humanidad. Una de las teorías posibles es que los compuestos orgánicos necesarios para el desarrollo de la vida pudieron llegar a la Tierra del espacio exterior en asteroides y cometas que impactaron en la superficie hace unos 4000 millones de años. La misión espacial de la ESA Rosetta ha mostrado la presencia de compuestos orgánicos complejos (del inglés complex organic molecules o COMs) como azúcares y amino ácidos sencillos en la superficie helada del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, lo que apoya la teoría de la formación de precursores moleculares de la vida en el espacio. Pero ¿cómo se pueden formar compuestos bioquímicos relevantes para el origen de la vida a partir de estas moléculas sencillas? ¿Cuan compleja es la química en el espacio? En este proyecto, realizaremos la búsqueda de moléculas orgánicas complejas (COMs) de interés pre-biótico en tres regiones del medio interestelar que se encuentran en nuestra Galaxia. Las moléculas que buscaremos serán especies clave en el esquema químico de la teoría del origen de la vida del mundo ARN. En este estudio, utilizaremos barridos espectrales realizados a longitudes de onda milimétrica y sub-milimétrica con el radiotelescopio de 30m de diámetro del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (30m) y el interferómetro Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Las regiones que estudiaremos serán los núcleos calientes IRAS16293-2422 B (poco masivo) y SgrB2 N (muy masivo), y la nube aquiescente G+0.693, que presentan un alto nivel de complejidad química. Estos resultados nos permitirán entender si los precursores de la teoría del mundo ARN se pudieron formar inicialmente en el espacio, para ser liberados en una Tierra joven por medio del impacto de asteroides y cometas sobre su superficie. |
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Díaz Aranda, Víctor |
| 47 | Modelos químicos de nubes moleculares y regiones de formación estelar | Asunción Fuente y Pablo Rivière-Marichalar (OAN) | Jaime Zamorano (UCM) | El objetivo de la presente tesis de fin de máster será la creación de una red de modelos químicos representativos de nubes moleculares y regiones de formación estelar con diversos parámetros físicos, así como la elaboración de las herramientas de software necesarias para la comparación entre dicha red y observaciones espectroscópicas. Dicha comparación se basará en métodos estadísticos avanzados tales como el análisis bayesiano, o el empleo de redes neuronales. La red y herramientas asociadas se emplearán como parte de un proyecto de caracterización química y física de nubes moleculares, de vital importancia para la comprensión de los mecanismos de formación estelar, y por ende planetaria. |
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| 48 | Desarrollo de una herramienta de visualización y análisis de datos 3D para imágenes IFU de MEGARA en GTC | Sergio Pascual y África Castillo (UCM) | Sergio Pascual (UCM) | El manejo de cubos de datos obtenidos con espectroscopía 3D supone un reto, no solo desde el punto de vista de la visualización, sino también desde los aspectos relacionados con las herramientas necesarias para el análisis de los datos. Este trabajo propone el desarrollo de una herramienta específica para el manejo y análisis tanto de imágenes de espectros apilados (row-stacked spectra, RSS) como cubos (imágenes 3D creadas por interpolación) de MEGARA. Se utilizarán paquetes Python ya existentes como astropy, glueviz y ginga para el desarrollo del las herramientas necesarias (análisis de líneas, generación de mapas de velocidad) que irán integradas en un único interfaz gráfico. |
Se require conocimientos de Python |
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| 49 | Contribution to the extragalactic background light from Active Galactic Nuclei at z<3 | Alberto Dominguez (UCM) & Pablo G. Perez-Gonzalez (CAB, INTA-CSIC) | Alberto Domínguez (UCM) | The extragalactic background light (EBL) comprises all the light ever emitted by galaxies in the Universe. It contains fundamental information about galaxy evolution and cosmology. The EBL detection is difficult because of strong foregrounds, mainly Zodiacal Light. However, there are alternative approaches based on data from deep galaxy surveys that estimate this evolving EBL. In this Master Thesis, we aim to study the still uncertain contribution to the EBL from galaxies with active super massive black holes, this is, active galactic nuclei, using the deepest data in the CANDELS fields from major space telescopes such as Hubble, Chandra, XMM, Spitzer and Herschel. |
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Olid Checa, María Dolores |
| 50 | Extragalactic background light imprint in super-massive black hole emissions | Alberto Dominguez (UCM) | Alberto Domínguez (UCM) | The extragalactic background light (EBL) comprises all the light ever emitted by galaxies in the Universe. It contains fundamental information about galaxy evolution and cosmology. The EBL detection is difficult because of strong foregrounds, mainly Zodiacal Light. However, there are alternative approaches based on data from deep galaxy surveys that estimate this evolving EBL. The EBL study is also essential for the interpration of high-energy observations of super massive black hole galaxies, since gamma-ray photons from cosmological sources interact by pair production with EBL photons. In this Master Thesis, we aim to study this gamma-ray attenuation in a sample of sources observed with NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope. |
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| 51 | Detección y análisis de vientos galáctios con MEGARA@GTC | África Castillo Morales (UCM) | África Castillo Morales (UCM) | Los vientos galácticos (GWs) son fenómenos bastante comunes en las galaxias que muestran una alta formación estelar así como en galaxias con núcleo activo. Constituyen un mecanismo importante para redistribuir el polvo y los metales tanto en las galaxias como en el medio intergaláctico. Además es un mecanismo que ha sido invocado para reproducir las relaciones de escala observadas en galaxias, así como para entender las discrepancias aparentes entre las funciones de luminosidad teórica y observada y para entender la evolución de las galaxias (en especial de objetos a alto desplazamiento al rojo) a través del valle verde. La mayoría de los GWs se han estudiado a partir de la emisión de gas fuera del plano galáctico en rayos-X y en el rango óptico lo que proporciona una información cinemática bastante pobre. La búsqueda de líneas interestelares en absorción como pueden ser NaI y KI, que nos proporcionan información relevante sobre la fase más fría del viento galáctico (incluso en galaxias de cara), es una herramienta prometedora para este objetivo. Al tratarse de un fenómeno cinemático multi-fase complejo se necesita información espectroscópica 2D como la que ofrece el instrumento MEGARA en GTC para su caracterización más completa. El objetivo de este trabajo es analizar la presencia ó no de vientos galácticos en una submuestra de galaxias cercanas obtenida a partir de la muestra CALIFA. Esta submuestra se ha obtenido seleccionado aquellas galaxias que presentan un exceso de NaI en absorción (presencia de gas interestelar) en su región más nuclear. De las 32/667 galaxias que han sido seleccionadas, 8 de ellas han sido observadas con el espectrógrafo de alta resolución MEGARA@GTC en sus configuraciones LR-V y LR-R (R=6000). Este trabajo tiene como objetivos tanto la reducción como el análisis de las observaciones de MEGARA para estas galaxias. Se llevará a cabo el estudio cinemático del gas interestelar (a través de la absorción NaI) lo que ayudará a caracterizar la fase más fría del viento. Además se analizarán las líneas de emisión más brillantes en el rango visible (Ha, [NII], SII) como trazadores de la fase templada del viento estudiando la presencia de dobles componentes cinemáticas así como la detección de movimientos no circulares. Finalmente se analizará tanto la incidencia de vientos como sus propiedades cinemáticas en función de la actividad nuclear y otras propiedades de las galaxias (tasa de formación estelar, masa del bulbo, exceso de color, edad y metalicidad de la población estelar). |
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Folgueira Clarambo, Adela |
| 52 | La metalicidad de las estrellas enanas M | David Montes (UCM) | David Montes (UCM) | El objetivo del trabajo es estudiar diferentes métodos que permitan estimar la metalicidad de las estrella enanas M. Mientras que para estrellas de tipo FGK los métodos espectroscopios funcionan adecuadamente la complejidad de las estrellas enanas M con bandas moleculares, continuo no bien definido, etc., hace que la determinación de la metalidad sea mucho mas complicado en estas estrellas. En el trabajo se estudiarán las diferentes estimaciones espectroscópicas y fotométricas utilizadas hasta ahora y se realizaran calibraciones con otros parámetros como colores e indices espectrales con muestras de estrellas M que tiene estimaciones de metalicidad por otros métodos indirectos, como la pertenencia a sistemas binarios con componentes FGK o a cúmulos estelares com edades y metalicidades conocidas. Conocer bien la metalizad de las estrellas M es de gran utilidad para entender la relación con la formación de sistemas planetarios que es bien conocida para las estrellas FGK pero no estudiada aun adecuadamente en las M. |
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Duque Arribas, Christian |
| 53 | Calibración del efecto de la metalicidad en los diagramas color-magnitud y color-color con cúmulos estelares y datos de Gaia | David Montes (UCM) | David Montes (UCM) | El objetivo del trabajo es estudiar en detalle los diagramas color-magnitud y color-color para diferentes muestras de estrellas utilizando los recientes datos de la misión astrométrica Gaia que gracias a la precisión en distancias y fotometría permite sacar el máximo provecho a estos diagramas y entender diferentes efectos físicos de los que dependen como el estado evolutivo (edad) y la composición química (metalicidad) de las estrellas individuales. Utilizando los datos disponibles tanto de Gaia como de otras exploraciones fotométricas para diferentes cúmulos estelares bien conocidos de diferentes edades y metaliciddes se realizarán calibraciones que puedan ser de utilidad para estimar edades y metalicidades en otras muestras de estrellas con estos parámetros desconocidos. |
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de la Torre Rojo, Andrés |
| 54 | Identificación de líneas espectrales sensibles a la actividad cromosférica en estrellas M en el rango de los espectros VIS y NIR de CARMENES | David Montes (UCM) | David Montes (UCM) | En este trabajo se utilizarán los espectros de CARMENES (Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs, http://carmenes.caha.es/) en el rango visible (VIS) e infrarrojo cercano (NIR) de estrellas M muy activas con el fin de identificar líneas espectrales fotosféricas sensibles a la actividad cromosférica a parte de las ya bien conocidas como NaI D1, D2 HeI D3, H_alpha, CaII IRT lines, HeI 10830 AA, P_gamma y P_beta. Para poder identificar lineas con una contribución cromosférica significativa se utilizará la técnica de substracción espectral, es decir, substrayendo un espectro sintético construido a partir del espectro de una estrella inactiva del mismo tipo espectral y clase de luminosidad una vez ensanchada por rotación y desplazada en velocidad radial para que coincida con la estrella problema. Las líneas así identificadas se confirmarán analizando su correlación otros indicadores de actividad cromosférica bien conocidos, así como su evolución temporal. Esta selección de líneas se utilizará para estudiar la influencia de la region espectral utilizada en la determinación de velocidades radiales lo que sera de gran utilidad para resolver el problema de la influencia en la actividad en las medidas de velocidad radial en la búsqueda de exoplanetas alrededor de estas estrellas. |
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López Gallifa, Álvaro |
| 55 | Estudio de las curvas de luz de TESS de estrellas M de la muestra de CARMENES | David Montes (UCM) y José A. Caballero (CAB, INTA-CSIC) | David Montes (UCM) | En este trabajo se utilizarán la curvas de luz de la misión TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) que se encuentran ya disponibles para estrellas M de la muestra GTO (Guaranteed Time Observations) de CARMENES (Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs, http://carmenes.caha.es/). La precisión y secuencia temporal que tienen estas curvas permite identificar posibles tránsitos por exoplanetas, determinar periodos de rotación y detectar variaciones temporales intensas y cortas como las fulguraciones. Este estudio permitirá por un lado identificar posibles nuevos exoplanetas y por otro caracterizar la actividad las estrellas M individuales y realizar estudios comparativos entre las estrellas de la muestra pudiendo estudiar la frecuencia de fulguraciones y su dependencia con otros parámetros estelares. Todo ello será de gran utilidad para entender mejor el fenómeno de la actividad cromosférica de estas estrellas y su influencia en la búsqueda de exoplanetas por velocidades radiales que se esta realizando con CARMENES. |
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Revilla Martínez de Albéniz, Daniel |
| 56 | Alimentando el agujero negro: transporte de gas molecular hacia el núcleo en galaxias cercanas | Miguel Querejeta y Santiago García-Burillo (OAN) | M. A. Gómez-Flechoso (UCM) | Los núcleos galácticos activos (AGN) son una pieza clave en la evolución cósmica de las galaxias más masivas. Se cree que las estructuras no axisimétricas de las galaxias, como las barras, son responsables de que el gas pierda momento angular y caiga al agujero negro supermasivo central, activando así el núcleo durante el proceso de acreción. Para analizar de forma empírica este transporte galáctico de gas, necesitamos conocer con gran detalle la distribución de masa estelar y gaseosa (el gas es predominantemente molecular en las regiones centrales). En la colaboración internacional PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies; www.phangs.org) contamos con observaciones de gas molecular a alta resolución para 74 galaxias cercanas con ALMA. En este TFM proponemos utilizar mapas de masa estelar, junto a esta muestra sin precedente de mapas de gas molecular, para analizar los torques gravitacionales y el flujo radial de gas en estas 74 galaxias próximas. El método y código numérico están plenamente desarrollados y han sido aplicados en el pasado a muestras de galaxias más modestas (García-Burillo et al. 2005). El trabajo podría dar pie a un artículo científico liderado o co-liderado por el estudiante que se publicaría en una revista internacional. |
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Alonso Tetilla, Alba Vega |
| 57 | Ajuste de poblaciones estelares en galaxias usando espectrofotometría multifiltro y métodos MCMC | Javier Gorgas, Patricia Sánchez-Blázquez (UCM) | Javier Gorgas (UCM) | El objetivo del trabajo será colaborar en el desarrollo de un nuevo método para la determinación de los parámetros de poblaciones estelares en galaxias (es decir, edad, metalicidad, historias de la formación estelar, sobreabundancias de elementos, etc) comparando espectros observados con las predicciones de modelos de síntesis de poblaciones. También se aplicará el nuevo método para determinar las propiedades de las poblaciones estelares a partir de observaciones espectrofotométricas como las obtenidas en la exploración J-PLUS y J-PAS o en el estudio de galaxias a alto desplazamiento al rojo del proyecto SHARDS. Los métodos actualmente usados se suelen basar en la minimización de residuos por un método de chi-cuadrado. El nuevo método usará un enfoque completamente bayesiano para estimar los parámetros usando un procedimiento basado en MCMC (Markov Chain Monte Carlo). El trabajo consistirá en programar diferentes algoritmos usando MCMC y programas como JAGS o Stan. |
Deseable experiencia previa en programación e, idealmente, conocimientos previos de R o Python (aunque estos conocimientos se pueden adquirir a la vez que se realiza el trabajo) |
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| 58 | Determinación de abundancias químicas en galaxias a altos desplazamientos al rojo usando filtros de banda intermedia y técnicas de machine learning | Patricia Sánchez-Blázquez (UCM), Pablo G. Pérez-González (CAB, INTA-CSIC) | Patricia Sánchez-Blázquez (UCM) | La determinación de abundancias químicas en galaxias es fundamental para romper las degeneraciones producidas en la metalicidad global por diferentes procesos como acreción y expulsión de gas, eficiencia de formación estelar o importancia de los procesos energéticos. Estas medidas se han regularmente en galaxias en el Universo local pero son muy dificiles en galaxias a z> 0.7 porque requieren el estudio de líneas de absorción débiles y que se encuentran desplazadas al infrarojo cercano. Sin embargo, la abundancia relativa de elementos no sólo afecta a líneas individuales sino a todo el espectro. El objetivo del trabajo es obtener la abundancia química de Mg/Fe, edad y metalicidad de una muestra de galaxias a altos desplazamientos usando datos del cartografiado SHARDS (https://guaix.fis.ucm.es/~pgperez/SHARDS/index.html). Para conseguir este objetivo, el alumno deberá entrenar algoritmos basados en redes neuronales supervisadas usando modelos de poblaciones. |
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Monereo López, Enrique |
| 59 | Study of the importance of feedback processes in the galactic distribution of metals | Patricia Sánchez-Blázquez (UCM) | Patricia Sánchez-Blázquez (UCM) | One of the most important (albeit poorly known) processes affecting the properties of galaxies today are the stellar and AGN feedback. Radial abundance gradients from both, gas and stars, provide powerful constraints on these processes, but a systematic study on how exactly the feedback processes affect the distribution of metals has not been done. The student will have to analyse the outputs from the cosmological, hydrodynamical simulations EAGLE (http://eagle.strw.leidenuniv.nl) to analyse how different prescriptions of stellar and AGN feedback affect the abundance gradients in both components and compare those with observations of galaxies with different masses and morphologies. |
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Quantifying errors in component separation for X-ray multispectral images, application to the Chandra data
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Jerome Bobin (CEA, Saclay; visitante en la UCM) | José Luis Contreras (UCM) | Component separation aims at decomposing multispectral observations into physically-relevant components. Such kind of technique has recently been applied with success to X-ray multispectral images, and more precisely to the Chandra observations of the Cassiopea A supernovae remnant. More precisely, it has allowed for the precise estimation of the redshifted contributions of the individual atomic elements that compose the supernovae remnant. The goal of this project is to investigate methods to quantifying the errors of the separation process, which is key for the accurate interpretation and exploitation of the results. This project will make use of sampling techniques borrowed from Bayesian inference in statistics. |
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High redshift galaxies: unveiling their high star formation rates
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Laia Barrufet (ESAC) | Armando Gil de Paz (UCM) |
The Herschel Space Observatory (HSO) is an ESA mission that covered a spectral range from the far-infrared to sub-millimetre (60 to 500 μm). Its data have made an enormous contribution to the study of the high-z Universe, observing some of the coldest and most distant objects with high star formation rates (SFR) and in the peak of Cosmic star formation (z ~ 2). During the project, the student will use Herschel data together with data from other facilities, mainly focusing on submillimetre galaxies whose main characteristics are high luminosity and high redshift, which make them a perfect sample to study extreme star formation. This multi-wavelength approach will allow us to calculate physical parameters by using the spectral energy distribution (SED) fitting technique. In this project, the student will quantify the difference in the calculation of photometric redshifts of three common algorithms currently used in the astrophysics community (CIGALE, LePhare and MAGPHYS). The aim is to calculate the physical properties such as star formation rates and stellar masses to evaluate if the discrepancies for different samples in the literature could be due to the methodology or to physical properties. |
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Caracterización y creación de un catálogo de galaxias rojas en datos del año 6 del Dark Energy Survey
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Aurelio Carnero Rosell (CIEMAT) | Armando Gil de Paz (UCM) |
Uno de los principales objetivos del Dark Energy Survey (DES) es la medida de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) en la distribución de galaxias. Para ello, DES ha definido una selección de galaxias rojas que se ha usado hasta ahora para la medida de las BAO hasta un redshift z~1. En el año 6 de DES, los datos alcanzan una profundidad tal que permitirán la medida de las BAO hasta z~1.5, por lo que es necesario optimizar y estudiar la selección de galaxias actual, para cubrir el rango de redshifts deseado. |
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Rodirgo Gómez, Borja |
Nota: TFMs propuestos por el Instituto IPARCOS son susceptibles de recibir ayudas. Más información aquí: IPARCOS
A continuación se muestra la lista de TFMs de años anteriores que se completarán a lo largo de este curso:
| Título | Supervisores | Asignado | |
| ¿Subhalos de materia oscura? Descubriendo la naturaleza de las fuentes no asociadas de rayos gamma | Daniel Nieto (UCM) | Galazo García, Raquel | |
| Caracterización de sucesos en telescopios Cherenkov mediante aprendizaje profundo | Daniel Nieto (UCM) | Rueda Ricarte, Héctor | |
| Study of halo-galaxy mass distribution function under Warm Dark Matter Cosmology | Santi Roca-Fàbrega (UCM) | Arranz Sanz, Santiago | |
| Formación de estructuras en discos de galaxias tipo Vía Láctea, simulaciones vs. datos de Gaia DR2 | Santi Roca-Fàbrega (UCM) | Élez López, Rubén | |
| Desarrollo de nuevos dispositivos de onda acústica superficial para aplicaciones espaciales | Jose Luis Costa Kramer (CSIC) | Llópiz Domínguez, Lucía | |
| Análisis de los primeros datos del Telescopio Cherenkov LST-1 | José Luis Contreras (UCM) | Romero Lobato, Francisco Javier |