Spektroskopia fourierowska VUV oraz UV-Vis molekuły 12C16O oraz analiza deperturbacyjna stanu trypletowego a3Π / Fourier VUV and UV-Vis spectroscopy of the 12C16O molecule and deperturbation analysis of the a3Π triplet state

 

Opis w języku polskim

Description in English

Dyscyplina / Discipline

nauki fizyczne

physical sciences

Promotor / Supervisor

dr hab. Rafał Hakalla, prof. UR

e-mail: rhakalla@ur.edu.pl

 

dr hab. Rafał Hakalla, prof. UR

e-mail: rhakalla@ur.edu.pl

 

Tytuł tematu badawczego / Title of the research topic

Spektroskopia fourierowska VUV oraz UV-Vis molekuły 12C16O oraz analiza deperturbacyjna stanu trypletowego a3Π

Fourier VUV and UV-Vis spectroscopy of the 12C16O molecule and deperturbation analysis of the a3Π triplet state

Opis tematu badawczego / Description of the research topic

Molekuła tlenku węgla jest drugim po cząsteczkowym wodorze najobficiej występującym związkiem chemicznym w materii międzygwiazdowej. Dlatego ma ona kluczowe znaczenie dla modelowania ewolucji gwiazd i mgławic, a także badania atmosfer gwiazd, planet oraz egzoplanet, dzięki precyzyjnemu określaniu gęstości i temperatur wszystkich jego izotopologów. Są one także często wykorzystywane jako wskaźniki zawartości wodoru w obłokach międzygwiezdnych oraz używane są do mapowania rozkładu materii we wszechświecie. Badania astronomiczne bazują wyłącznie na wynikach laboratoryjnej, precyzyjnej spektroskopii atomowej i molekularnej, co będzie  przedmiotem niniejszego projektu. Wytypowany do zbadania, stan elektronowy a3Π jest częścią składową układu Camerona (a3Π – X), kluczowego w badaniach atmosfery Marsa w kontekście jego eksploracji w niedalekiej przyszłości:

P. Thirupathaiah et al., Simulation of photoelectron flux, electron density, emission rate and limb intensity of CO (a3Π) Cameron bands in the Martian thermosphere: Comparisons with (1) SPICAM and IUVS observations and (2) other model calculations, Journal of Earth System Science 131, 78 (2022).

The carbon monoxide molecule is the second most abundant chemical compound, after molecular hydrogen, in the interstellar matter. Therefore, it is crucial for modeling the evolution of stars and nebulae as well as for studying the atmospheres of stars, planets and exoplanets, by precisely determining the densities and temperatures of all its isotopologues. They are also often used as indicators of hydrogen content in interstellar clouds and are used to map the distribution of matter in the universe. Astronomical research is based solely on the results of laboratory, precise atomic and molecular spectroscopy, which will be the subject of this project. The a3Π electronic state, selected for this project, is a component of the Cameron system (a3Π – X), which is crucial in the study of the atmosphere of Mars in the context of its exploration in the near future:

P. Thirupathaiah et al., Simulation of photoelectron flux, electron density, emission rate and limb intensity of CO (a3Π) Cameron bands in the Martian thermosphere: Comparisons with (1) SPICAM and IUVS observations and (2) other model calculations, Journal of Earth System Science 131, 78 (2022).

Słowa klucze / Keywords

Widma wysokiej rozdzielczości, Absorpcyjna spektroskopia synchrotronowa VUV-FT oraz emisyjna UV-Vis-FT, Tlenek węgla, Analiza deperturbacyjna, Eksploracja Marsa

High-resolution spectra, Absorption synchrotron spectroscopy VUV-FT and emission UV-Vis-FT, Carbon monoxide, Deperturbation analysis, Mars exploration

Oczekiwane kompetencje/umiejętności od kandydata na doktoranta / Expected competences/skills from the candidate for a PhD student

Wiedza i umiejętności będące wymaganymi efektami kształcenia na poziomie studiów drugiego stopnia na kierunku Fizyka z zakresu podstaw fizyki, spektroskopii atomowej i molekularnej, metod matematycznych fizyki oraz mechaniki kwantowej.

Knowledge and skills which are required learning outcomes at the level of second-cycle studies in the field of Physics in the field of fundamentals of physics, atomic and molecular spectroscopy, mathematical methods of physics and quantum mechanics.