Αστροφυσική και Διαστημική Φυσική

Εκτυπώσιμη μορφήPDF version

Τα μέλη του Tομέα Αστροφυσικής και Διαστημικής Φυσικής είναι οι Δρς.: Η. Βαρδαβάς, Ι. Βεντούρα, Α. Ζέζας, Ν. Κυλάφης, Ι. Παπαδάκης, Ι. Παπαμαστοράκης, Β. Παυλίδου, Κ. Τάσσης, Χ. Χαλδούπης, και Β. Χαρμανδάρης, ως Διδακτικό Ερευνητικό Προσωπικό, οι Δρς.: Ε. Παλαιολόγου, Ι. Λεωνιδάκη, J. Andrews, D. Blinov, P. Reig, P. Snell και S. Williams, ως επιστημονικοί συνεργάτες, καθώς και ένας αριθμός μεταπτυχιακών φοιτητών.

Κομήτης Hale Bopp © Αστεροσκοπείο Σκίνακα 1997 Η έρευνα στην Θεωρητική και Παρατηρησιακή Αστροφυσική και Διαστημική Φυσική από τα μέλη του Τομέα καλύπτει ένα μεγάλο αριθμό θεμάτων, από την μελέτη της ατμόσφαιρας της Γης έως τη μελέτη μακρινών γαλαξιών. Στο ηλιακό σύστημα, μελετάται η εξέλιξη των πλανητικών ατμοσφαιρών. Στο Γαλαξία μας, η γέννηση των άστρων, λευκοί νάνοι, άστρα νετρονίων, μελανές οπές, πλανητικά νεφελώματα και υπολείμματα υπερκαινοφανών. Πέραν του Γαλαξία, η γέννηση άστρων και εξέλιξη των γαλαξιών της Τοπικής Ομάδος, η κατανομή σκόνης και εκπομπή υπέρυθρης ακτινοβολίας σε σπειροειδείς γαλαξίες, τα αστρονομικά MASERS, οι πίδακες πλάσματος και μηχανισμοί παραγωγής ενέργειας σε πυρήνες ενεργών γαλαξιακών και κβάζαρς. Τα δεδομένα που αναλύονται προέρχονται από διάφορα οπτικά τηλεσκόπια μεταξύ των οποίων και αυτό του Σκίνακα, αλλά και από διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Hubble, τηλεσκόπια ακτίνων Χ (ROSAT, RXTE, CHANDRA, XMM/Newton) και υπέρυθρου (Infrared Space Observatory, Spitzer Space Telescope, Akari, και Herschel Space Observatory) καθώς και από ραντάρ.

Η επιστημονική συνεισφορά του τομέα, όσο αυτή μπορεί να ποσοτικοποιηθεί με βάση τις ερευνητικές δημοσιεύσεις, ανέρχεται σε περίπου 40 δημοσιεύσεις ανά έτος, σε διεθνή περιοδικά με κριτές. Η αναλυτική έκθεση δραστηριοτήτων του Τομέα είναι διαθέσιμη ηλεκτρονικά, σε μορφή αρχείων PDF, για την περίοδο 1993-1997, καθώς και για τα έτη 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012201320142015, καθώς και 2016.  Οι κύριες ερευνητικές δραστηριότητες του τομέα και του αστεροσκοπείου του Σκίνακα, συνοψίζονται στα επόμενα:

Έρευνα σε θέματα που αφορούν την εξέλιξη των πλανητικών ατμοσφαιρών και εκείνης της Γης διεξάγεται με την χρήση υπολογιστικών μοντέλων για την προσομοίωση της ατμοσφαιρικής σύστασης, ροής ακτινοβολίας και θερμοκρασίας. Τα μοντέλα παράγουν την κατακόρυφη δομή της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας και των συγκεντρώσεων των ιχνοστοιχείων. Η έρευνα αυτή συμπεριλαμβάνει μεταβολές του κλίματος της Γης λόγω γεωλογικής εξέλιξης και εξελικτικών αλλαγών της λαμπρότητας του Ήλιου. Επιπλέον μελετάται η εξέλιξη της δομής της ατμόσφαιρας του Τιτάνα. Σχετικά με θέματα φυσικής περιβάλλοντος, μελετώνται μεταβολές του όζοντος της ανώτερης ατμόσφαιρας, το ισοζύγιο ενέργειας στην επιφάνεια και ατμόσφαιρα της Γης και η αειφόρος εκμετάλλευση των υδατικών πόρων.

Στην ιονοσφαιρική φυσική, διερευνώνται φαινόμενα σύμφωνης σκέδασης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από ηλεκτροστατικά κύματα πλάσματος στην περιοχή Ε της ιονόσφαιρας, ανομοιογένειες και μηχανισμοί ασταθειών πλάσματος. Φαινόμενα Σποραδικού Στρώματος Ε μέσων πλατών, σχηματισμός και κινήσεις, ηλεκτροδυναμική σύζευξη με τη περιοχή F, και σύζευξη της ουδέτερης ανώτερης ατμόσφαιρας και της κυματικής δυναμικής της με το ιονοσφαιρικό πλάσμα. Διερεύνηση μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων VLF (very low frequency) φαινομένων ηλεκτρικής και ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης των κεραυνών στην τροπόσφαιρα με την κατώτερη ιονόσφαιρα (περιοχή D), σε σχέση και διάφορα μεταβατικά οπτικά συμβάντα στην μεσόσφαιρα (sprites, elves κ.α.). Μελέτη της επίδρασης ηλιακών εκλάμψεων ακτίνων Χ στην ιονόσφαιρα. Διερεύνηση θεμάτων του ατμοσφαιρικού παγκόσμιου ηλεκτρικού κυκλώματος.

Η έρευνα στην αστροφυσική υψηλών ενεργειών περιλαμβάνει συγκεκριμένα την φυσική των ισχυρών μαγνητικών πεδίων, πάλσαρς, αστέρες νετρονίων, μηχανισμούς διάδοσης ακτινοβολίας και δημιουργία του φάσματος εκπομπής στα ανωτέρω αντικείμενα, προσρόφηση της ύλης σε αστέρες νετρονίων και μελανές οπές σε διπλά συστήματα, εκρηκτικές κοσμικές πηγές ακτινών-γάμμα (gamma-ray bursts).

Σε θέματα Θεωρητικής Αστροφυσικής η έρευνα αποσκοπεί στη μοντελοποίηση αστρονομικών αντικειμένων και της διάδοσης ακτινοβολίας όλων των μηκών κύματος σε διάφορα αστρονομικά περιβάλλοντα. Συγκεκριμένα αντικείμενα μελέτης είναι: α) Πηγές ακτινών Χ (λευκοί νάνοι, αστέρες νετρονίων, μελανές οπές), β) αστρονομικά MASER και γ) Σπειροειδείς γαλαξίες.

Κομήτης Hale Bopp © Αστεροσκοπείο Σκίνακα 1997Χρησιμοποιώντας το Τηλεσκόπιο 1.3 μ του Αστεροσκοπείου του Σκίνακα, η έρευνα στην παρατηρησιακή αστροφυσική περιλαμβάνει την μελέτη, μέσω παρατηρήσεων με στενά συμβολομετρικά φίλτρα και φασματοφωτομετρία, υπερκαινοφανών αστέρων και πλανητικών νεφελωμάτων του Γαλαξία μας, με στόχο την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών εκπομπής και των τελευταίων σταδίων της αστρικής εξέλιξης (όπως ανακάλυψη εκτεταμένης άλω σε πλανητικά νεφελώματα ως αποτέλεσμα αστρικών ανέμων). Μελέτη της αλληλεπίδρασης μεταξύ της κόμης των κομητών με τον Ηλιακό άνεμο. Φασματοσκοπικές μελέτες διπλών συστημάτων αστέρων που το ένα μέλος είναι Λευκός Νάνος, Αστέρας Νετρονίων ή Μελανή Οπή. Μελέτη κατανομής σκόνης σε σπειροειδείς γαλαξίες. Μελέτη της μεταβλητότητας που παρουσιάζει η εκπομπή ακτινοβολίας στο ορατό φως απο ραδιοισχυρούς και ραδιοασθενείς ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (όπως BL-Lac αντικείμενα και αντικείμενα τύπου Seyfert 1 και κβάζαρς). Μελέτη πηγών ακτίνων Χ άγνωστης ταυτότητας που έχουνε βρεθεί απο δορυφόρους ανίχνευσης ακτίνων Χ (ASCA, XMM-Newton, CHANDRA). Χρησιμοποιώντας διαστημικά τηλεσκόπια σε υπέρυθρα μήκη κύματος (Infrared Space Observatory, Spitzer Space Telescope, Herschel Space Telescope) γίνεται μελέτη των ιδιοτήτων αλληλεπιδρώντων γαλαξιών, ομάδων γαλαξιών (Hickson Compact Groups), ενεργών γαλαξιακών πυρήνων και γαλαξιών υπερφωτεινών στο υπέρυθρο (Ultraluminous Infrared Galaxies). Με βαση της ιδιότητες αυτές, εξετάζονται προβληματα παρατηρησιακής κοσμολογίας τα οποία σχετίζονται με τις επιπτώσεις της σκόνης και της ενεργιακή συνεισφοράς των γαλαξιών που είναι φωτεινοί στο υπέρυθρο στα αρχικά στάδια της δημιουργίας του Σύμπαντος.

Τα μαθήματα επιλογής που άπτονται των ερευνητικών θεμάτων του τομέα Αστροφυσικής και Διαστημικής Φυσικής τα οποία προσφέρονται στους προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές του Πανεπιστημίου Κρήτης είναι τα ακόλουθα:

Μία σύντομη περιγραφή των δυνατοτήτων που προσφέρει ο Τομέας στους φοιτητές του Τμήματος δίνεται και από το video "Ξενάγηση στον Κόσμο της Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο Κρήτης".

Περισσότερες πληροφορίες για τα ερευνητικά ενδιαφέροντα της ομάδας Αστροφυσικής είναι διαθέσιμες στην ιστοσελίδα της.

Πανεπιστήμιο Κρήτης - Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστημιούπολη Βουτών - GR-70013 Βασιλικά Βουτών, Ελλάδα
τηλ: +30 2810 394300 - fax: +30 2810 394301