Aplikace dalekohledu LSST ve fyzice malých těles sluneční soustavy

• Thesis title in Czech: Aplikace dalekohledu LSST ve fyzice malých těles sluneční soustavy
• Thesis title in English: The application of the LSST in the physics of the small solar-system bodies
• Key words: dalekohled LSST, signál a šum, mezní hvězdná velikost, planetky hlavního pásu
• English key words: LSST telescope, signal and noise, limiting magnitude, main belt asteroids
• Academic year of topic announcement: 2011/2012
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Astronomical Institute of Charles University (32-AUUK)
• Supervisor: doc. Mgr. Miroslav Brož, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 08.11.2011
• Date of assignment: 10.11.2011
• Confirmed by Study dept. on: 16.12.2011
• Date and time of defence: 29.01.2014 00:00
• Date of electronic submission: 27.09.2013
• Date of submission of printed version: 30.09.2013
• Date of proceeded defence: 29.01.2014
• Opponents: doc. RNDr. Marek Wolf, CSc.
• Advisors: doc. Mgr. Josef Ďurech, Ph.D.

Guidelines

Large Synoptic Survey Telescope (LSST) je navrhovaný přehlídkový dalekohled,
který by měl podstatně rozšířit naše znalosti o celém vesmíru.
Jedná se přístroj 8 metrové kategorie, který přehlédne pozorovatelnou
oblohu několikrát za jednu lunaci, přičemž bude mimo jiné zjišťovat
pohybující se objekty, patřící do naší sluneční soustavy.

Jednou z důležitých aplikací LSST je pozorování sub-kilometrových těles
v hlavním pásů asteroidů nebo dekametrových těles blízkozemních.
Dynamika takto malých těles je do značné míry ovlivňována negravitačními
tepelnými jevy, jejichž modelování umožnilo v minulosti například určit
stáří některých populací (rodin planetek). Obecně je pochopení fyziky
malých těles nutné pro pochopení vývoje celé planetární soustavy.

Student, který si zvolí tuto bakalářskou práci, zaměřenou na simulaci
a zpracování dat LSST, bude schopen v budoucnu využívat observačních dat
z moderních astronomických přístrojů.

Úkolem studenta je konkrétně:

1) popsat přehlídkový dalekoled LSST ( http://www.lsst.org );

2) odhadnout mezní hvězdnou velikost LSST na základě teorie signálu a šumu
a vypočítat, jak malá tělesa sluneční soustavy bude schopen zjistit;
při známé kadenci a observační strategii odvodit, kolikrát bude jedna
planetka pozorována během doby fungování dalekohledu;

3) odhadnout populaci planetek hlavního pásu, která bude pozorovatelná LSST,
(na základě extrapolace rozdělení velikostí k menším rozměrům)
a diskutovat možné aplikace nových pozorování LSST pro planetky a jejich rodiny.

Student může v rámci práce použít metodu hlavních komponent (jako např. Nesvorný et al. 2005)
pro nalezení korelací mezi různými typy dat týkajících se planetek:
barevnými indexy, taxonomickými typy, orbitálními daty, hodnotami albeda
nebo parametry tvarů (Torppa et al. 2008). Protože reálná data z LSST
zatím nejsou k dispozici, lze pro tyto účely použít data ze stávajících databází
(SDSS, SMASS, MPC, WISE, DAMIT).

References

Large Synoptic Survey Telescope (online). cit. 2008-10-9. http://www.lsst.org .

Ivezic, Z., et al.: LSST: From Science Drivers to Reference Design and
Anticipated Data Products. arXiv:0805.2366, 2011.

Brož, M., Vokrouhlický, D.: Asteroid families in the first-order
resonances with Jupiter. MNRAS, 390, 715-732, 2008.

Nesvorný, D., Jedicke, R., Whiteley, R. J., Ivezic, Ž.: Evidence for
asteroid space weathering from the Sloan Digital Sky Survey. Icarus,
173, 132-152, 2005.

Torppa, J., Hentunen, V.-P., Pääkkönen, P., Kehusmaa, P., Muinonen, K.:
Asteroid shape and spin statistics from convex models. Icarus, 198,
1, 91-107, 2008.

Preliminary scope of work

Large Synoptic Survey Telescope (LSST) je navrhovaný přehlídkový dalekohled,
který by měl podstatně rozšířit naše znalosti o celém vesmíru.
Jedná se přístroj 8 metrové kategorie, který přehlédne pozorovatelnou
oblohu několikrát za jednu lunaci, přičemž bude mimo jiné zjišťovat
pohybující se objekty, patřící do naší sluneční soustavy.

Jednou z důležitých aplikací LSST je pozorování sub-kilometrových těles
v hlavním pásů asteroidů nebo dekametrových těles blízkozemních.
Dynamika takto malých těles je do značné míry ovlivňována negravitačními
tepelnými jevy, jejichž modelování umožnilo v minulosti například určit
stáří některých populací (rodin planetek). Obecně je pochopení fyziky
malých těles nutné pro pochopení vývoje celé planetární soustavy.

Student, který si zvolí tuto bakalářskou práci, zaměřenou na simulaci
a zpracování dat LSST, bude schopen v budoucnu využívat observačních dat
z moderních astronomických přístrojů.

Preliminary scope of work in English

Large Synoptic Survey Telescope (LSST) is a proposed instrument, which
should extend substantially our knowledge of the whole universe. It is
telescope of the 8-meter class, which is capable to scan observable part
of the sky several times per lunation and which will also detect moving
objects, which belong to our Solar System.

One of the important applications of the LSST are observations of sub-kilometer
bodies in the Main Asteroid Belt or deka-meter bodies in the near-Earth space.
The dynamics of such small bodies is largely determined by non-gravitational
thermal effects and their modeling allowed, e.g., to determine ages of several
populations (asteroid families). In general, the understanding of small bodies
is essential to understand the evolution of the whole planetary system.

The student, which will select this thesis, focused on simulation and processing
of data from the LSST, will be capable to exploit observational data from
modern astronomical instruments.