Formation of carbon molecules and dust in astrophysical environments
Project goals
We will study the origin, evolution and decay of carbon molecules and dust grains in the interstellar environment. We selected two classes of astrophysical objects that evolve on very different spatial and temporal scales in galaxies: (i) symbiotic binaries and (ii) star-forming regions. The main questions we want to answer are the following: 1) Can the surrounding dust shells around symbiotic stars persist and expand into vast dust nebulae? To accomplish this task, we will conduct the first targeted survey of large-scale dust nebulae around symbiotic stars, including all known objects of this type in the Milky Way and nearby galaxies. This will expand the examined sample more than twentyfold (from the current ~15 to ~350). Next, we will use modeling techniques to understand the nature of the large-scale emissions discovered. Comparing the results of this modeling with observational data will provide us with valuable insights that will help us refine and constrain existing dust generation scenarios. 2) What is the rate of dust formation in star forming regions? To answer this question, we will analyze our own and archival data on star-forming regions and use them to create physical models of them. Models based on simplified hydrodynamics will be used to estimate the most important parameters, and then full 3D radiant hydrodynamic simulations of the area will be run to study the origin and evolution of dust in these areas. 3) What galactic properties correlate with the existence and strength of the DIB? To this end, we perform the first mapping of DIB absorption in a representative sample of ~10000 nearby galaxies. Observing DIBs in external galaxies provides us with a vantage point from which we can map their variations in the stellar component of a galaxy up to and beyond its effective radius and correlate them with local and global properties of the galaxy in question.
Keywords
interstellar mediumevolutiondustextinctionlines and bandsclouds - starscircumstellar matter - galaxiesstar formation
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2024LU004
Main participants
Astronomický ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
-
Alternative language
Project name in Czech
Vznik uhlíkových molekul a prachu v astrofyzikálním prostředí
Annotation in Czech
Budeme studovat vznik, vývoj a rozpad uhlíkových molekul a prachových zrn v mezihvězdném prostředí. Zaměříme se zejména na to, jak tyto procesy souvisejí s aktivitou hvězd v různých fázích jejich vývoje. Vybrali jsme dvě třídy astrofyzikálních objektů, které se v galaxiích vyvíjejí na velmi odlišných prostorových a časových škálách: (i) symbiotické dvojhvězdy a (ii) oblasti tvorby hvězd. Hlavní otázky, na které chceme odpovědět, jsou následující: 1) Mohou obklopující prachové slupky kolem symbiotických hvězd přetrvávat a rozšiřovat se do podoby rozsáhlých prachových mlhovin? Pro splnění tohoto úkolu provedeme první cílený průzkum velkorozměrných prachových mlhovin kolem symbiotických hvězd, který zahrne všechny známé objekty tohoto typu v Mléčné dráze a blízkých galaxiích. Tím se zkoumaný vzorek rozšíří více než dvacetinásobně (ze současných ~15 na ~350). Dále použijeme modelovací techniky k pochopení povahy objevených rozsáhlých emisí. Porovnání výsledků tohoto modelování s pozorovacími daty nám poskytne cenné poznatky, které nám pomohou zpřesnit a ohraničit stávající scénáře vzniku prachu. 2) Jaká je míra tvorby prachu v oblastech tvorby hvězd? Abychom na tuto otázku odpověděli, budeme analyzovat naše vlastní a archivní data o oblastech tvorby hvězd a použijeme je k vytvoření jejich fyzikálních modelů. Modely založené na zjednodušené hydrodynamice budou použity k odhadu nejdůležitějších parametrů a následně budou spuštěny plné 3D zářivě hydrodynamické simulace oblasti určené ke studiu vzniku a vývoje prachu v těchto oblastech. 3) Které galaktické vlastnosti korelují s existencí a silou DIB? Za tímto účelem provedeme první mapování absorpce DIB v reprezentativním vzorku ~10000 blízkých galaxií. Pozorování DIB ve vnějších galaxiích nám poskytuje úhel pohledu, z něhož můžeme mapovat jejich variace v hvězdné složce galaxie až do jejího efektivního poloměru i mimo něj a korelovat je s lokálními i celkovými vlastnostmi příslušné galaxie.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Sep 1, 2024
Realization period - end
Sep 30, 2026
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Feb 24, 2025
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Mar 7, 2025
Finance
Total approved costs
7,406 thou. CZK
Public financial support
7,406 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 406 CZK thou.
Public support
7 406 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
OECD FORD
Other natural sciences
Solution period
01. 09. 2024 - 30. 09. 2026