Másteres oficiales

Oferta TFMs curso 2021-2022

Oferta de Trabajos Fin de Máster para el curso 2021-2022

La oferta la hacen l@s astrofísic@s investigadores de los diferentes centros que colaboran con nuestro Máster.

TODO alumno debe enviar una lista priorizada de 5 trabajos indicando los números de los trabajos de la primera columna, junto con vuestro CV (con información sobre vuestras notas en el Grado), al coordinador como fecha límite el 11 de octubre de 2021 inclusive (aunque los trabajos pre-asignados, indicados con un (*) en la primera 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, incluida cualquier petición de información de contacto sobre algún TFM específico. En aquellos TFMs donde no se indica el número de plazas, el número ofertado es 1. 

Notas:

- Es posible que haya algún cambio en el "Tutor/a UCM" de alguno de los trabajos (no de supervisor/a). Ver más detalles sobre el proceso de selección y el calendario en la página de Trabajos Fin de Máster.

TFMs propuestos en líneas de investigación prioritarias del instituto IPARCOS son susceptibles de recibir ayudas. Más información aquí: IPARCOS

 

Num. Titulo Supervisores/as Tutor/a UCM Resumen Alumn@ asignad@
1 ALMA [OIII]88um Emitters. Signpost of Early Stellar Buildup and Reionization in the Universe Javier Álvarez Márquez, Luis Colina (CAB/INTA-CSIC) Armando Gil de Paz The nature of the sources that reionize the universe is still unknown. Imaging surveys have concluded that galaxies are detected as increasingly strong [OIII]-line emitters at high redshifts. Recent studies argue that extreme [OIII] emitters (EW[OIII]5007Å>1000Å) at redshifts above 6 should be common, and be responsible for the reionization of the universe (so called Epoch of Reionzation, EoR). However, their physical properties, especially Lyman continuum emissivity, are not firmly established yet. The group at CAB has recently been awared a medium-size program with the James Webb Space Telescope (JWST) to investigate a complete sample of galaxies (LAEs/LBGs) at redshifts above 6, and identified as [OIII]88um emitters with ALMA. These data will establish i) the age and mass of the stellar population, ii) the structure of the stellar population and ionized gas nebula, iii) the physical conditions, kinematics and ionization status of the ISM, and iv) the LyC escape fraction. The combination of JWST's deep, high-angular resolution multiwavelength imaging and spectroscopy, and ancillary ALMA data, will provide key information on the early stellar mass and galaxy assembly during the yet unexplored Epoch of Reionization.The potential candidates will work with the PI (Javier Álvarez), and coI (Luis Colina) of the JWST proposal to establish the age and stellar mass of the sample galaxies based on simulated spectral templates and the  combination of existing data (HST, Spitzer, ALMA), and future JWST data (to be taken during 2022 and 2023). The potential candidates could extend these studies beyond the MSc thesis into a PhD project, depending upon final qualifications and available funding. A good knowledge of english at all levels is required, as well as knowledge of programming in python. Navarro Carrera

2 Comparacion de tecnicas de analisis de la emision molecular en envolturas circumestelares C. Sanchez Contreras (CAB, CSIC/INTA), G. Quintana-Lacaci (IFF, CSIC), V. Bujarrabal (OAN) Patricia Sánchez Blázquez Este TFM se centrara en el estudio de algunos de los objetos mas espectaculares, pero aun pobremente entendidos, del Universo: las Nebulosas Planetarias y sus antepasados inmediatos, las estrellas gigantes rojas (AGBs, del ingles "Asymptotic Giant Branch"). Durante las ultimas etapas 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 gran complejidad. En etapas posteriores, a medida que la estrella central aumenta su temperatura, estas envolturas se transforman en Nebulosas Planetarias (PNe, "Planetary Nebulae") con espectaculares morfologias no esfericas y rapidos vientos colimados (chorros) cuyo origen es aun pobremente entendido. La emision de lineas moleculares en estrellas AGB y post-AGBs, incluyendo PNe jovenes, es una potente herramienta de diagnostico de las propiedades fisicas y quimicas de sus CSEs.  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. 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/o el interferometro ALMA (entre otros). Este TFM ofrece la posibilidad de adquirir experiencia en reduccion, visualizacion y analisis de datos espectroscopicos en el infrarrojo lejano y (sub)mm obtenidos con algunos de los observatorios mas punteros de los ultimos años.

 

 

3 Modelado y simulación de la radiación ionizante en Atmósferas Planetarias Daniel Viúdez Moreiras (INTA) Sergio Pascual Ramírez La radiación ionizante tiene efectos muy significativos en las misiones robóticas que se están enviando a distintos cuerpos del Sistema Solar, y su caracterización jugará un papel esencial en futuras misiones tripuladas. Este trabajo fin de máster tiene como objetivo caracterizar el entorno de radiación ionizante en la superficie de estos cuerpos mediante modelos numéricos. Para ello, se usarán modelos ya existentes que se adecuarán a cada uno de estos entornos. Asimismo, se evaluará en simulación la capacidad de penetración de la radiación en el subsuelo y se compararán los resultados con la literatura existente.  
4 Detección de sombras en sensores de radiacion UV en la superficie de Marte Daniel Viúdez Moreiras (INTA) Sergio Pascual Ramírez El rover Curiosity de la misión NASA Mars Science Laboratory incorpora un sensor de radiación ultravioleta (UV), desarrollado en el CAB, que ha estado operando satisfactoriamente en la superficie de Marte desde su aterrizaje en 2012. Sin embargo, las medidas que aporta el sensor tienen cierta complejidad en su interpretación, en parte debido a las sombras que generan ciertas partes del rover sobre la instrumentación. Este trabajo fin de máster tiene como objetivo caracterizar las sombras que se generan sobre el sensor de UV y sus efectos sobre las medidas del sensor. Ocaña Manjavacas
5

Análisis bidimensional de las poblaciones estelares en galaxias a 2<z<5 usando datos simulados de JWST/NIRSpec 

Pablo G. Pérez González (pgperez@cab.inta-csic.es) (CAB/INTA-CSIC), Javier Gorgas (jgorgas@ucm.es) (UCM) 

Javier Gorgas

We will analyze simulated data taken from JWST/NIRSpec 2<z<5 galaxies and mimicking Guaranteed Time Observations (GTO) to be carried out by our team at CAB in 2022. The project aims at developing methods and software to construct reliable datasets of spectral energy distributions in a pixel-by-pixel basis and covering the wavelength range from 0.6 to 5 micron with a spectral resolution of R=100. The methodology involves learning to use tools to handle spectroscopic data cubes as well as MCMC-based techniques to deconvolve astronomical images. These data are intended to be compared with stellar populations models in order to map the assembly of galaxies in their earliest stages of evolution, one of the main goals of the JWST mission and our GTO team at CAB, which have privileged access to JWST data. 

García De Blas Serrano
6

Estimación de redshifts fotométricos en la era JWST: aplicación a las exploraciones cosmológicas CEERS y WDEEP 

Pablo G. Pérez González (pgperez@cab.inta-csic.es) (CAB/INTA-CSIC) 

Javier Gorgas

JWST will be launched in December 2021, and it will provide unprecedently deep imaging data in multiple bandpasses covering the near- and mid-infrared. These data will provide, for the first time, spectral energy distributions with spatial resolution for each galaxy. The most basic analysis of this kind of imaging data starts with estimating redshifts for all detected sources. In this TFM, we aim at developing an innovative algorithm to exploit the spatial resolution of JWST images in order to obtain more accurate photometric redshifts, improving current methods which only consider integrated emission. Using this methodology, we will test the quality of photometric redshifts to be achieved by 2 cosmological surveys which will take data in 2022 and 2023 and count with significant participation by the supervisor: CEERS and WDEEP. 

 
7 Formación de (exo)-lunas por grandes impactos de origen co-orbital Jorge Lillo-Box (CAB/INTA-CSIC), Eva Villaver (CAB/INTA-CSIC) David Montes Gutierrez Our Moon is known to have a key impact in the biological context of the Earth. Its formation has been hypothesized to be due to a great impact of the proto-Earth with another Mars-size body called Theia. The provenance of this mysterious body is still unknown, but some works have proposed the idea that Theia was actually a co-orbital body of the proto-Earth. This is, an object trapped in one of the Lagrangian points of the Earth that became unstable and impacted our young world to  form the Earth-Moon system. Co-orbital bodies (also called trojans) are direct outcomes of the planet formation process. Hence, they should also exist in other planetary systems. And more interestingly, dynamics allow these bodies to be as large as planets. The TROY project (www.troy-project.com) is exploring this possibility. In this context, in this TFM we will play with N-body simulators to theoretically understand the consequences of trojans becoming unstable: how many times would they impact their planets? how does this depends on the trojan mass? and on the trojan-to-planet mass ratio? Answering these questions will shed light on the moon and exomoon formation theories and will highlight the need to search for these exotic bodies.  López Ibáñez
8 Compilación sistemática de los datos y propiedades de galaxias extremadamente pobres en metales Marisa García-Vargas (Fractal SLNE), Mercedes Mollá (CIEMAT)  Armando Gil de Paz La importancia de medir las abundancias de las galaxias más pobres en metales se ha convertido en un tema clave para comprender tanto los procesos físicos que producen esta baja abundancia (¿son así genuinamente?, ¿pierden metales?, ¿se diluyen los metales al caer gas menos procesado sobre la galaxia?), como para extrapolar los resultados a galaxias formadas en el universo primitivo cuando no se había producido este enriquecimiento en metales. Sin embargo, estas galaxias son normalmente débiles y poco masivas, por lo que para observarlas se recurre a detectarlas cuando sufren un brote de formación estelar, lo que produce la ionización del gas y por tanto las líneas de emisión que podemos observar en el intervalo visible del espectro, lo que ya en sí mismo produce un sesgo en la detección de las mismas. Hasta la fecha se han encontrado relativamente pocas galaxias de muy baja metalicidad. Los datos espectroscópicos que tenemos de estas galaxias vienen desde artículos detallados para algunas galaxias en particular, hasta compilaciones de galaxias en muestras de cientos de galaxias, o incluso detecciones en cartografiados ciegos del cielo. Las observaciones existentes se han tomado pues con distintos telescopios (con aperturas entre 3.5m y 10m) y diferentes técnicas de observación, tamaño de la rendija, condiciones atmosféricas y resolución espectral. En muchas de ellas, la abundancia medida (normalmente el O) bien tiene errores grandes, bien no puede derivarse directamente por lo que se recurre a calibraciones, produciendo una nueva mezcla de datos y errores. Tampoco estos objetos están todos a la misma distancia, por lo que sus observaciones reflejan lo que sucede en diferentes tamaños físicos de la galaxia (desde menos de 100pc hasta muchos Kpc). Sin embargo, todas estas observaciones aparecen publicadas juntas en diagramas de diagnósticos. Algunas de estas galaxias tienen datos en otras frecuencias, que normalmente no aparecen correlacionados con los cocientes de intensidades de las líneas de emisión. Este TFM se enfoca en compilar los resultados de las observaciones existentes en la literatura para atacar el problema con una nueva visión, que permitan proponer nuevos métodos, más efectivos, para detectar las galaxias de más baja metalicidad. El TFM se podría completar este trabajo con las predicciones de modelos de síntesis evolutiva pyPopStar y fotoionización CLOUDY, explorando una serie de parámetros relevantes para la interpretación de los resultados, pero la clave de este TFM es realizar esta compilación, no existente hasta la fecha.  
9 Young and extreme massive stars in the Milky Way seen by IR spectroscopy Francisco Najarro (najarro at cab.inta-csic.es),  Miriam Garcia (mgg at cab.inta-csic.es) (CAB/INTA-CSIC) Armando Gil de Paz From birth till supernova explosion, massive stars play a fundamental role in the dynamics, energy balance, and chemical enrichment of galaxies. The Milky Way is the nearest lab to study these objects as the Galaxy hosts many large clusters and associations. The most massive ones are home to the most extreme stages of stellar evolution and also massive binaries that will produce gravitational waves in their final coalescence. However, they dwell in the inner part of the disk hence interstellar extinction is extreme in their line of sight. Infrared (IR) spectroscopy can reach these stars and at the same time contains very informative diagnostics to characterize their stellar properties. Our team has guaranteed time observations taken with GTC-EMIR in multi-object mode of a young star forming region where extreme massive stars have already been spotted. The TFM will consist on reducing the EMIR data, cleaning the resulting stellar spectra from telluric lines, and analyzing the data with the advanced model atmosphere code CMFGEN. The successful candidate must have a comfortable working level of python, knowledge of stellar evolution, and at least basic knowledge of procedures for spectroscopic data reduction. A fluent use of English will be positively considered.  
10 Introduction to CTA Scientific analysis Atreyee Sinha (LUPM, Montepellier & UCM) Alberto Domínguez CTA, the Cherenkov Telescope Array, will be the new Very High Energy gamma-ray global observatory. The prototype telescope for the Large Sized Telescope (LST) of CTA is already taking data at the observatory of El Roque de los Muchachos in La Palma. Gammapy, an open source python package for gamma ray astronomy, has recently been selected as the official CTA Science tools. This comes at a very opportune time, with the CTA-LST collaboration reporting the first results from blazar observations (ATel #14783). The aim of this work will be to contribute to CTA data analysis by, (a) participating in the development of the science tools, and (b) using the developed tools to analyse sources observed by the LST. The sources will most likely include include flaring blazars, and/or calibration sources like the Crab Nebula. A successful completion of the project should provide the student with a foundation in the basics of data analysis for TeV astrophysics, and an experience in python package development.  
11 Clasificación Morfológica de binarias eclipsantes usando a curvas de luz de Kepler Patricia Cruz (CAB/INTA-CSIC) David Montes Gutierrez The Kepler mission has left a legacy with a great collection of superb light curves (LCs). Besides its main goal, several outcomes can still be expected from these data. This project aims to exploit a selection of objects listed at the Kepler Eclipsing Binary Catalog (Kirk et al. 2016) with the objective to morphologically classify eclipsing binaries (EBs) found in the Kepler database. The selected EB systems will be classified as detached, semidetached or contact systems by the morphology of their LCs. The classification will be performed by a visual inspection, since the human eye is an excellent tool in the recognition of patterns. After eyeballing the complete sample several times, the final classification will be defined by a statistical method, such as the Bayesian method. The obtained classes will be compared to results found by automated methods, as a way to investigate how subjectivity affects the results. A secondary objective is to investigate how reliable a subjective approach can be when dealing with morphological classification of EBs.  
12 Desvelando la estructura dinámica de las galaxias Miguel Querejeta Pérez, Santiago García Burillo (OAN) Armando Gil de Paz Las observaciones de galaxias próximas muestran una rica variedad de estructuras estelares, entre las que destacan las barras y los brazos espirales. Este tipo de estructuras tienen un origen dinámico y juegan un papel esencial en la evolución secular. En particular, las barras provocan el transporte de gas hacia el centro, donde pueden alimentar el agujero negro central y desencadenar actividad nuclear. Para caracterizar estas estructuras, es importante identificar resonancias dinámicas como la corrotación, donde el gas y las estrellas giran a la misma velocidad angular que el patrón espiral o la barra. Existen diferentes métodos para estimar la corrotación desde una perspectiva observacional, aunque algunos tienen asociadas grandes incertidumbres. En este TFM, proponemos utilizar uno de los métodos más precisos, que se basa en el efecto de los torques gravitatorios sobre el gas, ya que se espera que haya un cambio de signo precisamente en la corrotación. Estas medidas pueden llevarse a cabo por primera vez para una muestra significativa de galaxias gracias a las nuevas observaciones de PHANGS (https://sites.google.com/view/phangs/home), una colaboración internacional que ha cartografiado el gas molecular en una muestra de 74 galaxias con el interferómetro ALMA y que, además, cuenta con observaciones de MUSE (VLT) y del telescopio espacial Hubble para una parte importante de esta muestra. En función del tiempo y del interés del alumno, las medidas podrían contrastarse con otros métodos y con modelos de simulaciones numéricas. Esperamos que estos resultados den lugar a un artículo científico que contaría con la participación del estudiante y que se publicaría en una revista internacional. Ruiz García
13 Función de masa de agujeros negros supermasivos usando el catografiado J-PAS Jonás Chaves Montero,  Silvia Bonoli (Fundación Donostia International Physics Centre) Armando Gil de Paz Entender los agujeros negros supermasivos, desde su formacion hasta su efecto sobre las galaxias anfitrionas, es uno de los principales retos de la comunidad astrofísica. El objetivo de este proyecto es determinar la abundancia de agujeros negros supermasivos de diferentes masas y cómo evoluciona dicha abundancia con el tiempo cosmológico. Para realizar esta tarea nos valdremos de las observaciones del cartografiado fotométrico J-PAS, que mapea el cosmos desde el Observatorio Astrofísico de Javalambre (Teruel) usando 56 filtros estrechos. La finalidad de este estudio es mejorar nuestro conocimiento acerca de la evolución de agujeros negros supermasivos y la interrelación de estos con sus galaxias anfitrionas. Este proyecto se llevará a cabo con la colaboración del profesor Benny Trakhtenbrot de la Universidad de Tel Aviv. Rico Rodríguez
14 Caracterización de sucesos en telescopios Cherenkov de imagen atmosférica mediante aprendizaje automático Daniel Nieto Castaño (UCM) Daniel Nieto Castaño Los telescopios Cherenkov de imagen atmosférica (IACTs) detectan de forma indirecta rayos gamma de altas energía de origen extraterrestre. Funcionan formando imágenes de las cascadas de partículas generadas como consecuencia de la absorción por parte de la atmósfera de dichos rayos gamma. Otros tipos de partículas (en su mayoría núcleos de hidrógeno y helio) llamadas de forma genérica rayos cósmicos, también inciden en la atmósfera terrestre, generando cascadas muy similares. Las imágenes de rayos cósmicos forman el fondo dominante frente a las imágenes de rayos gamma. Consecuentemente, la clasificación de imágenes es de vital importancia a la hora de analizar los datos recogidos por estos telescopios. Adicionalmente, la energía y dirección de llegada del rayo gamma primario pueden ser inferidas a partir de dichas imágenes. Actualmente, la caraterización de los sucesos detectados por IACTs se realiza principalmente utilizando técnicas de aprendizaje automático. Este trabajo consistirá en la exploración y explotación de nuevas técnicas de aprendizaje automático sobre datos de telescopios IACT en funcionamiento (VERITAS, MAGIC) y en fase de construcción (CTA).  
15 Índice de Tolerabilidad a Vida de exoplanetas conocidos Patricia Cruz (CAB/INTA-CSIC), Jorge Lillo-Box (CAB/INTA-CSIC) David Montes The parameters defining an environment as suitable for the development of life, as we know it on Earth, are known. However, not all combinations and ranges of these parameters allow life to be sustained. The Maisha Enterprise is a project towards understanding how exoplanetary conditions influence the presence of different types of organisms and their effect in our search for biomarkers. The student will gather the available information about known exoplanets in the literature and will compute the Life Tolerability Index, which the probability of a known exoplanet being suitable for life based on our knowledge of life development on Earth.

San Nicolás Martínez y Nicolás Llóveres

16 Contribución a la luz de fondo extragaláctica de Núcleos Galácticos Activos a z<3 Alberto Domínguez (UCM), Pablo G. Pérez-González (CAB/INTA-CSIC) Alberto Domínguez 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 characterization using direct detection techniques 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.  
17 Estudio de la tasa de formación estelar en una muestra de cúmulos de galaxias a desplazamientos al rojo intermedios Ana María Pérez García (CAB/INTA-CSIC), Ricardo Pérez Martínez (ESAC) Armando Gil de Paz Las galaxias pertenecientes a cúmulos están sometidas a una serie de procesos  que las hacen evolucionar de manera distinta a las de campo.  Sin embargo, los mecanismos que producen estas diferencias están lejos de ser entendidos y a menudo son susceptibles de producir efectos contrarios en distintas zonas del espacio de fases propio de cúmulo. Observar y caracterizar estas diferencias, por ejemplo, mediante el estudio de la tasa de formación estelar (SFR), permite determinar el origen de estos procesos y la prevalencia de unos sobre otros en distintas zonas del cúmulo. El trabajo consiste en detectar galaxias con con actividad de formación estelar en una muestra de cúmulos de galaxias a desplazamientos al rojo intermedios. Para ello se  utilizarán datos obtenidos por el grupo con la cámara OSIRIS en el telescopio GTC, junto con datos de archivo de otros observatorios tanto en tierra (CFHT, Subaru, etc) como en órbita (HST, Spitzer, Herschel etc). Durante el desarrollo del TFM se aplicarán técnicas avanzadas de cruce de catálogos y utilizarán herramientas de análisis de distribuciones espectrales de energía. El objetivo final será obtener una muestra de galaxias con tasas de formación estelar bajas y su relación con las propiedades de su entorno (densidad superficial, distancia cumulocéntrica, etc). Callejas Cordoba
18 Variability During Giant Outbursts of X-ray binaries F. Fuerst, W. Alston, P. Kretschmar (ESAC) David Montes Gutierrez Be-X-ray binaries (BeXRB) are systems in which a neutron star (or black hole) orbits in an eccentric orbits around a young, massive star. Material lost by the massive star is accreted by the neutron star producing vast amounts of X-rays. Mostly, accretion occurs at periastron, resulting in regular X-ray outburst once per orbit. However, some sources also show rare giant outbursts, that are much brighter and last much longer than normal outbursts. How such giant outbursts are produced is still debated. Thanks to all-sky X-ray monitor instruments, like MAXI on-board of the International Space Station (ISS), we have a very large dataset of normal and giant outbursts of various BeXRBs. In this project, we want to analyse the timing properties of these outbursts, in particular to study the variability properties during rise, peak, and decline of the outbursts. The variability will give us insight into the stability of the accretion stream and might contain relevant information to better predict future giant outbursts.  
19 Espectroscopía 2D de galaxias locales vistas por ELT-HARMONI Javier Piqueras, Miguel Pereira-Santaella (CAB/INTA-CSIC) África Castillo Morales ELT-HARMONI es el espectrógrafo óptico-infrarrojo de campo integral desarrollado por un consorcio europeo en el que participa el CAB, y será el espectrógrafo de primera luz del ELT, disponible tan pronto como el telescopio comience sus operaciones. Este proyecto de TFM se enmarca en los trabajos de preparación que lleva a cabo el equipo científico de HARMONI, para aprovechar al máximo las capacidades del instrumento una vez comiencen sus operaciones. El alumno trabajará junto con miembros del Grupo de Evolución y Formación de Galaxias del CAB en simular y analizar observaciones de HARMONI. Como punto de partida, se emplearán datos reales obtenidos con otros espectrógrafos de campo integral y ALMA, así como modelos, para simular galaxias locales con formación estelar extrema y/o AGN. Estos datos serán procesados mediante la herramienta HSIM (https://github.com/HARMONI-ELT/HSIM) para obtener simulaciones realistas de estos objetos vistos por HARMONI, que serán a su vez analizadas posteriormente para extraer la emisión y cinemática del gas y las estrellas. El alumno, además de familiarizarse con datos de espectroscopía de campo integral, aprenderá las técnicas más habituales para el análisis de estas lineas de emisión, del continuo estelar, y su cinemática.  
20 Clasificación de galaxias de grandes cartografiados a partir de algoritmos ML Laura Toribio San Cipriano, Juan De Vicente (CIEMAT) Javier Gorgas La clasificación de las galaxias según su tipo juega un papel fundamental en la interpretación y extracción de la información precisa de los datos astronómicos. A diferencia del Universo local donde la clasificación de galaxias se podía realizar según las propiedades morfológicas de las mismas, el gran número de objetos que presentan los nuevos grandes surveys junto con los altos valores de redshift  hacen necesario el uso de nuevas técnicas y nuevas propiedades para separar las galaxias como son sus características espectrales. En este TFM utilizaremos datos de PAU/DES y algoritmos de machine learning para llevar a cabo esta tarea. Conde Zorita
21 Determinación de parámetros estelares para la librería MEGASTAR a partir de los códigos de síntesis espectral (FASMA and  iSpec).  Mercedes Mollá (CIEMAT), Marisa García-Vargas (Fractal SLNE) Nicolás Cardiel El objetivo es hacer una estimación de los parámetros estelares de las estrellas de la librería MEGASTAR usando los espectros obtenidos con MEGARA en GTC las estrellas frías (actualmente espectros en HR-R y HR-I para 270 estrellas con Teff < 7000 K) aplicando los códigos públicos de Tsankari et al (2017,2018) –FASMA-- y de Blanco-Cuaresma (2014, 2020) --iSpec. La idea es aprender la utilización de códigos de síntesis espectral y al mismo tiempo analizar la dependencia de los parámetros estimados, temperatura efectiva, Teff, gravedad, log g, y metalicidad [Fe/H] con los diversos métodos usados y con la resolución espectral usada.  
22

Planteamiento de un caso científico de galaxias enanas con formación estelar para el futuro instrumento MOSAIC del telescopio gigante europeo ELT 

Jesús Gallego Maestro (j.gallego@ucm.es) (UCM)

This work will be part of the scientific activities for the Spanish contribution to the development of the future multiobject spectrograph MOSAIC for the ESO European 39m Extremely Large Telescope ELT. The goal is to determine the feasibility and principal characteristics of a spectroscopic survey of dwarf starburst galaxies at cosmological distances that will be carried out in the future with the MOSAIC instrument. The most complete existing surveys of galaxies at different redshifts will be used to select representative samples of dwarf galaxies at different epochs of the Universe. The MOSAIC simulator tool will be then used to estimate the performance and capabilities of the unique ELT/MOSAIC combination. The final product will be a scientific report in english that will contribute to the Scientific Case of the instrument. During this TFM the student will learn about the current design of MOSAIC instrument and ELT telescope and will join the MOSAIC UCM team. 

Rubio Estévez
23

Estudio estadístico de las relaciones estructurales de galaxias en diferentes épocas del Universo 

Jesús Gallego Maestro (j.gallego@ucm.es) (UCM)

El objetivo principal de este TFM es estudiar las posibles relaciones entre los diferentes parámetros estructurales observados y derivados de la población de galaxias en diferentes épocas del Universo (diferentes desplazamientos al rojo). Se buscan formas fáciles de derivar parámetros especialmente relevantes en función de otros y en función del tipo de galaxia y la época del universo. El trabajo se centrará en el análisis estadístico de las poblaciones de galaxias de las exploraciones CANDELS y 3D-HST. El objetivo es desarrollar en un entorno Python y R una forma sencilla de consultar las tablas de los catálogos y de representar unos parámetros frente a otros. En una fase más avanzada, se pretende aplicar técnicas de análisis multivariante y estadísticos que valoren la credibilidad de la correlación para explorar relaciones multiparámetricas que revelen la existencia de posibles planos fundamentales. En una fase final del trabajo se identificarán muestras especialmente interesantes para su posterior estudio más detallado. 

 
24

Narrow-line Seyfert 1 galaxies at 3 GHz seen by VLASS 

Emilia Järvelä (ejarvela@sciops.esa.int) (ESAC)

Patricia Sánchez Blázquez

Active galactic nuclei (AGN), powered by accretion onto a supermassive black hole (BH), are the most luminous non-transient phenomena in the Universe. The structure of all AGN is quite similar, but only the most extreme 10% of them can host powerful relativistic plasma jets. Only a few AGN classes are known to be able to launch relativistic jets: blazars, radio galaxies, and a class of unevolved AGN called narrow-line Seyfert 1 galaxies (NLS1). Whereas blazars and radio galaxies are well-studied fully evolved AGN, the relativistic jets in NLS1s were discovered only a decade ago. NLS1s are identified based on their optical spectrum: the full-width at half maximum (FWHM) of their Hβ emission line is < 2000 km/s, and the flux ratio of [O III] and Hβ is < 3. The narrow FWHM(Hβ) suggests that the BH masses in NLS1s are low or intermediate (106-108 Msun). Unusually low BH masses, and the prevalence of spiral galaxies among their hosts have led to the conclusion that they are unevolved AGN, possibly experiencing one of their first activity cycles. The relativistic jets in NLS1s contradict the conventional jet paradigm in which only massive elliptical galaxies, hosting the most massive BHs, are able to launch fully evolved relativistic jets. The physical properties of NLS1s are strikingly different compared to other jetted AGN, which makes them a gold mine for studying the AGN evolution. Radio imaging of NLS1s has confirmed that some NLS1s host relativistic jets, similar to blazars, but less extreme, and rarely as extended. In general, NLS1s exhibit very diverse radio morphologies. Intriguingly, jetted blazar-like NLS1s are a minority, as in only ~5% of NLS1s radio emission dominates over optical emission. On the other hand, a majority (~85%) of NLS1s have never been detected in radio. The nature of this seemingly heterogeneous NLS1 population, and how different NLS1 subclasses are related, remain open issues. Furthermore, the origins of the radio emission in NLS1s that are not jet-dominated are unclear. At low radio frequencies NLS1s range from individuals dominated by large-scale radio jets to sources where most of the radio emission originates from star formation, and everything in between. The NLS1 population is amazingly diverse, and remains poorly understood. The goal of this master’s thesis is to use the recently published National Radio Astronomy Observatory’s (NRAO) Karl G. Jansky Very Large Array Sky Survey (VLASS, https://science.nrao.edu/ vlass) Epoch 1 Quick Look data and images to study the low-frequency radio properties of a large sample of NLS1s (~4000 sources). VLASS is significantly more sensitive (120μJy) than previous similar surveys, such as the NRAO’s Faint Images of the Radio Sky at Twenty-Centimeters (FIRST) survey (~mJy), and allows us to identify possibly hundreds of new radio-emitting NLS1s. With the Quick Look images also their rough radio morphology (extended/compact) can be studied. When possible, the 3 GHz data will be complemented by other available radio data (LoTTS, FIRST, etc.) to build the radio spectra of these sources, and estimate its properties, such as the spectral index. Upon the successful completion of the thesis, since this is new research, a manuscript can be submitted to a refereed journal, such as Astronomy & Astrophysics, and the MSc student naturally gets an authorship. 

García López
25 HARMONI: a new era for spectroscopy with the Extremely Large Telescope Luca Costantin (CAB/INTA-CSIC) África Castillo Morales

The goal of this project is to create realistic mock observations for the HARMONI integral field spectrograph. HARMONI is one of the first generation instruments mounted on the Extremely Large Telescope (ELT), the only-approved 40-meter class telescope which is planned to have its first light in 2027. The student will design mock data cubes of galaxies at different redshift taken from the state-of-the-art cosmological simulations (i.e., Illustris TNG50). These mock observations will allow the ELT community to better understand the dynamical properties of high-redshift galaxies with an unprecedented level of details.

 
26 Galaxies in a cosmological context Luca Costantin (CAB/INTA-CSIC) África Castillo Morales The James Webb Space Telescope (JWST), which will be launched at the end of 202, promises to revolutionize our understanding of high-redshift galaxies. The goal of this project is to build mock observations for MIRI and NIRCam, two of the instruments mounted on the JWST. The student will deal with the state-of-the-art cosmological simulations (i.e., Illustris TNG50) to build JWST-like observations of high-redshift galaxies at different wavelengths and analyze them in a cosmological context, following their evolution through time. The final images will help the JWST community to get ready for the forthcoming data analysis from the space mission.  Tacero Puerto
27 Planetary Destruction - The Final Stages of Planetary Systems: Infrared Excesses around White Dwarfs Markus Kissler-Patig (ESA/ESAC), Siyi Shu (Gemini Observatory), Amy Bonsor (University of Cambridge) Armando Gil de Paz The study of exoplanet is an energetic field of research, yet not much is known about the fate of planets after the main-sequence phase of their parent stars. The recent discovery of circumstellar disks made of planetary debris around white dwarfs allows us to study this late phase and destruction of planetary systems. In particular, the excess infrared radiation around white dwarfs provides important constraints on the evolution of planetary systems. In this master thesis, you will search for infrared excess around white dwarfs by combining the Gaia at WISE Catalogs to expand the list of known systems of interest and to study their statistical properties in order to constrain the end-phases of planets.    Madurga Favieres
28

Buscando planetas en formación alrededor de estrellas jóvenes 

Ignacio Mendigutía, Nuria Huélamo (CAB/INTA-CSIC)

David Montes Gutierrez

A main goal in current astrophysics is to detect forming planets in protoplanetary disks around young stars. However, despite of the efforts only one planetary system in formation has been found to date, around the young star PDS 70 (Haffert et al. 2019 and references therein). This unique detection sharply contrasts with the thousands of exoplanets detected around mature stars in the main-sequence (see e.g. http://exoplanet.eu/). In fact, the presence of the circumstellar gas and dust makes the detection of forming planets really challenging, and a variety of observational techniques are being tested aiming to discover new candidates (see e.g. Huélamo et al. 2018). In Mendigutía et al. (2018) we demonstrated that spectro-astrometry is a robust observational technique that can be used to detect planets in formation around young stars (see also Mendigutía 2019 for a broader review). It is suspected that among the large number of such stars with archival spectra available at observatories in the northern and southern hemispheres (e.g. ISIS/WHT and UVES/VLT), at least a few of them should show hidden spectro-astrometric signatures consistent with the presence of forming planets. The student will conduct an archival study retrieving, reducing, and analysing a large number of spectra of young stars with the goal of extracting the best candidate sample with forming planets in their disks. Given the huge amount of data, those tasks should be done in a semi-automatic way. It is thus desirable that the student has computing skills and feels comfortable dealing with large amounts of data. The student will also have the opportunity to interact with professional astrophysicists and engineers in an international environment at the European Space Astronomy Centre (ESA-ESAC, Madrid), working at the Centro de Astrobiología (CAB-CSIC/INTA) building. 

 
29 Estudio de la porosidad en hielos astrofísicos Cristobal Gonzalez Diaz, Guillermo Muñoz Caro (CaB/INTA-CSIC) Patricia Sánchez Blázquez Medición del espesor de hielos astrofísicos durante el proceso de acreción a 8 Kelvin en una cámara de ultra alto vacío (UHV) mediante interferencia láser y espectroscopía en el infrarrojo. Estas simulaciones permiten determinar con mayor precisión el espesor de los mantos de hielo que cubren las partículas de polvo en regiones muy frías como el interior de nubes densas interestelares y el ecuador de discos protoplanetarios. Dado su interés, el objetivo final es la estimación de la porosidad del hielo en función de la temperatura. Objetivo específicos:
• Estudio teórico y comprensión de la medición de grosores mediante interferencia laser.
• Medida teorica y experimental del grosor de filmes finos, de unas pocas micras, mediantes interferencia laser variando el angulo de incidencia.
• Diseño e implementación del sistema de medida del espesor de hielos astrofísicos en la cámara de ultra alto vacío.
• Medida del espesor de hielos astrofísicos en diferentes condiciones, diferentes temperaturas, velocidad o ángulo de deposición.
• Desarrollo de software para la automatización de la medida del grosor de los hielos astrofísicos durante la deposición de hielos astrofísicos.
• Medida de la porosidad en hielos de agua que permite la inclusión de otras moléculas en los poros (CO, CO2, CH3OH, OCS, NH3, etc.), y posteriormente las reacciones químicas formando complex organic molecules (COMs) de interés astrobiológico. Algunas de las COMs formadas experimentalmente en hielos ya se han detectado en el medio interestelar y varios cometas como Halley o 67P.  
 
30

Estudio de razones isotópicas en un cúmulo galáctico de formación estelar masiva 

Jesús Martín-Pintado, Laura Colzi (CAB/INTA-CSIC)

Patricia Sánchez Blázquez

Cómo se forman las estrellas masivas (aquellas con más de 8 masas solares) sigue siendo todavía una cuestión abierta en Astrofísica. Estas estrellas se forman en cúmulos natales en los cuales se forman simultáneamente varias estrellas, incluyendo estrellas de mejor masa, por lo que el estudio del entorno tanto físico como químico es complejo. Una de las herramientas más potentes para entender como el proceso de formación estelar procede en estos cúmulos masivos es gracias al estudio de razones isotópicas de moléculas que trazan en gas de estas regiones. En particular, los valores isotópicos del carbono y del nitrógeno (12C/13C y 14N/15N, respectivamente) nos dan información muy relevante acerca de las condiciones físicas (densidad, temperatura, estados evolutivo de los núcleos protoestelares) de las cunas moleculares de las estrellas masivas. En este TFM, la/el estudiante analizará datos de la emisión molecular del cúmulo protoestelar IRAS 05358+3543, obtenidos con el radiotelescopio de 30 metros del Instituto de Radio Astronomia Milimétrica (IRAM), situado en el Pico Veleta de Granada. Utilizando el software de análisis astrofísico GILDAS, la/el estudiante identificará las transiciones de distintas moléculas, y de sus isotopólogos, e realizará mapas de emisión molecular de toda la región. Se derivarán las abundancias moleculares de varias moléculas, y sus razones isotópicas (12C/13C and 14N/15N) en distintas regiones del cúmulo (donde residen varias protoestrellas y nucleos prestelares). La/el estudiante podrá comparar los resultados de este análisis con las predicciones de distintos modelos fisico-químicos de regiones de formación de estrellas masivas. 

 
31

Descubriendo la temperatura cinética en el medio interestelar 

Víctor M. Rivilla, Laura Colzi (CAB/INTA-CSIC)

Patricia Sánchez Blázquez

Las nubes moleculares del medio interestelar (ISM) son la cuna de nuevas estrellas. Para entender el proceso de formación de estrellas es importante conocer las propiedades físicas del gas que al colapsar dará lugar a estrellas como nuestro Sol. Una propiedad importante es la temperatura cinética del gas, Tkin. De hecho, es bien sabido por los modelos teóricos y las observaciones que una Tkin inferior o igual a 10 K, junto con densidades elevadas, indica fases frías en las que puede comenzar el proceso de formación estelar. Por el contrario, las temperaturas más altas sugieren la presencia de un objeto protoestelar y, por tanto, una fase evolucionada de formación estelar. Sin embargo, no es fácil derivar la temperatura cinética desde un punto de vista observacional, y durante los últimos años se han propuesto diferentes trazadores químicos para derivarla en las nubes moleculares. Por ejemplo, se ha encontrado una relación entre la temperatura cinética y las relaciones de abundancia molecular HCN/HNC, siendo la relación molecular HCN/HNC inferior a 1 para temperaturas inferiores a 10 K, y >1 para temperaturas más altas. El reciente descubrimiento de la molécula H2NC, un isómero de alta energía del H2CN, en las nubes moleculares frías y oscuras L483 y B1-b, y la galaxia z=0.89 frente al cuásar PKS1830-21, sugiere que la relación H2NC/H2CN se comporta como la relación HNC/HCN, con valores más cercanos a uno en las nubes frías, y >1 en nubes calientes. Sin embargo, se necesitan más observaciones hacia nubes moleculares con Tkin altas para investigar el comportamiento de la relación H2NC/H2CN en función de la temperatura. En este TFM, la/el estudiante analizará la emisión molecular de la nube molecular del Centro Galáctico G+0.693-0.027, que presenta una Tkin de 100 K, para buscar las moléculas H2NC y H2CN. Los datos se han obtenido desde el radiotelescopio de 30 metros del Instituto de Radio Astronomía Milimétrica (IRAM), situado en el Pico Veleta de Granada, y el radiotelescopio YEBES de 40 metros en Guadalajara. Utilizando los softwares de análisis astrofísico GILDAS y MADCUBA, la/el estudiante identificará las transiciones de las dos moléculas, y derivará las abundancias moleculares y razones entre abundancias. A continuación, la/el estudiante comparará los nuevos resultados con los de la literatura de otras fuentes y buscará por primera vez una posible correlación con la temperatura cinética. Este trabajo formará se utilizará como base para la preparación de una publicación en una revista astrofísica. 

San Andrés de Pedro
32 Gravedad y energía oscura/Gravity and dark energy Antonio López Maroto (UCM)   El objetivo del trabajo es estudiar modelos en los que la expansión acelerada del universo se genere por modificaciones de la interacción gravitacional a escalas cosmológicas como alternativa a las modelos de energía oscura considerados habitualmente. El trabajo consistirá en obtener las ecuaciones de Einstein modificadas y aplicarlas a geometrías de tipo Robertson-Walker. Se analizar el comportamiento de las soluciones y su viabilidad comparando con datos observacionales.  
33 Aceptando el reto: Galaxias tipo Vía Láctea según las simulaciones y observaciones Luca Costantin (CAB/INTA-CSIC), Santi Roca-Fàbrega (UCM) Armando Gil de Paz En este TFM el estudiante trabajará en la caracterización de la barra estelar de galaxias tipo Vía Láctea usando simulaciones y observaciones. Para empezar caracterizará la morfología de la barra, su dinámica y su estructura intrínseca en simulaciones cosmológicas de alta resolución. A continuación comparará los resultados con las propiedades de galaxias observadas usando los datos de múltiples observatorios terrestres y espaciales e intentará encontrar si existen parámetros que nos permitan, con la información que nos dan las simulaciones, conocer mejor el orígen y propiedades de la barra. El objetivo principal es el de proveer la comunidad de herramientas para entender mejor las observaciones de galaxias tipo Vía Láctea y así desvelar los secretos de su orígen y evolución.  Matey Delgado y Amaya Ruiz
34 Órbitas entorno a sistemas binarios: Caos y estabilidad en el problema de los tres cuerpos Mercè Romero Gòmez (IEEC-UB), Santi Roca-Fàbrega (UCM) Armando Gil de Paz En este TFM el estudiante trabajará en el estudio de la estabilidad orbital en torno a sistemas binarios y de mayor complejidad. Se usará la aproximación de variedades invariantes para estudiar la formación de estructuras espirales en discos proto estelares y se hará también un estudio de comparación con los sistemas no-axisimétricos observados en las galaxias. En el trabajo se usarán herramientas de análisis teórico, simulaciones de partículas test y de N-cuerpos, y observaciones. Payeras Seguí
35 Estudio de nebulosas pre-planetarias mediante observaciones interferométricas Javier Alcolea, Valentín Bujarrabal, Miguel Santander (OAN)  Armando Gil de Paz Las nebulosas pre-planetarias (pPNe) son una fase intermedia en la evolución entre las envolturas circunestelares de las estrellas AGB (AGB-CSEs) y las nebulosas planetarias (PNe), que resultan de su evolución. Esta fase evolutiva es de corta duración, por lo que el número de objetos es escaso y suelen ser muy lejanos y pequeños. Por otra parte este tipo de estructuras guardan piezas de información clave para entender los importantes cambios químicos, dinámicos y morfológicos que ocurren en esta fase de la evolución de estelar de las estrellas de masa intermedia. En particular, el estudio de las pPNe es fundamental para entender la ruptura de la simetría esférica que domina la fase de PNe. No obstante, para llevar a cabo ese tipo de trabajos es necesario llevar a cabo observaciones de alta resolución angular y spectral (usando NOEMA o ALMA). En el presente trabajo se analizaran, interpretarán y modelizaran observaciones ya existentes de la pPN canónica M1-92 en diferentes trazadores moleculares. Domínguez Salamanca
36 Stellar populations of high-z massive quiescent galaxies with JWST/NIRISS data Marianna Annunziatella, Pablo G. Pérez-González (CAB/INTA-CSIC) Armando Gil de Paz In the next few months, the James Webb Telescope (JWST) will be launched, and its observations will lead to important steps forward in our understanding of galaxy formation. Particularly, it will improve our understanding of when the most massive galaxies formed and of when/how their star-formation has been halted. For this TFM, the student will make use of simulated data to investigate how the observations carried out with the instrument NIRISS in wide field slitless spectroscopy mode will improve the determination of key properties of massive quiescent galaxies up to z~4. During this project, they will learn how to add realistic noise to simulated data and how to derive galaxy physical parameters.  
37 Morphological analysis of high-z galaxies with JWST/NIRCam imaging data Marianna Annunziatella, Pablo G. Pérez-González (CAB/INTA-CSIC) Nicolás Cardiel On December 18th, the James Webb Telescope (JWST) will be launched and at the beginning of 2022 the first data from the Early Release Science programs will arrive. These data will allow us to understand how the first galaxies in the universe have formed. In particular, the NIRCAM imaging instrument will finally enable us to study the morphology of high redshift galaxies. For this TFM, the student will use NIRCam images in several bands to look at the 2D light profiles of high redshift galaxies, which will give important clues on how these galaxies formed.  By working on this project, the student will learn how to work with JWST/ NIRCam data and will learn how to use the standard tools in an astronomer toolbox (e.g., source extraction software, 2D surface brightness profile fitting codes). Arroyo Caballero
38 Efecto de la estructura a gran escala del Universo en la cosmología con supernovas Jacobo Asorey Barreiro (CIEMAT) Javier Gorgas El uso de Supernovas de tipo Ia como candelas estándar nos ha permitido avanzar significativamente en nuestro conocimiento sobre la cosmología y el Universo. Este tipo de análisis cosmológico posee multitud de efectos sistemáticos y errores que se deben comprender para poder medir la geometría del Universo. En particular, para futuros cartografiados como el Vera C. Rubin Legacy Survey of Space and Time (LSST) o el actual Dark Energy Survey (DES), conforme observemos supernovas más lejanas, más importante será el impacto de la estructura a gran escala en las observaciones, sobre todo a través del efecto de lente gravitatoria. Este trabajo consistirá en determinar la mejor manera de incluir este efecto en la cosmología con supernovas y su posible detección, tanto con simulaciones como con catálogos reales. Sánchez Fernández-Pedraza
39 Ajuste de funciones de luminosidad de galaxias usando estadística bayesiana con MCMC Sergio Pascual Ramírez, Javier Gorgas (UCM)

La función de luminosidad es una de las herramientas más importantes en el estudio de la formación y evolución de las galaxias. Hay diferentes métodos clásicos (V/Vmax, C-, STY, SWML) para obtener la función de luminosidad a partir de muestras de galaxias, basados en estadística convencional. En este trabajo proponemos utilizar estadística bayesiana, en particular ajustes con Markov-Chain Monte-Carlo (programado usando el software Stan) para calcular funciones de luminosidad de exploraciones tanto limitadas en brillo como limitadas en volumen y estudiar el efecto de tener muestras pequeñas, medidas de brillo dadas por sus límites superiores y otros efectos de selección. Las bases estadísticas del trabajo se presentarán en la asignatura del máster "Análisis de Datos y Técnicas Estadísticas".

40 Estudio comparativo de las predicciones de los modelos de síntesis de poblaciones para edades jóvenes Patricia Sánchez Blázquez (psanchezblazquez@ucm.es) (UCM) Grandes telescopios como ALMA, el HST o el VLT, están dedicando grandes esfuerzos a entender el ciclo de vida de las nubes moleculares y la baja eficiencia de los procesos de formación estelar. Esto está íntimamente ligado a los procesos de retroalimentación o “feedback” que calientan las nubes moleculares y, eventualmente, las destruyen. Para poder conocer las escalas de tiempo en las que actúa el feedback y, por lo tanto, los mecanismos responsables de detener la formación de estrellas, es necesario derivar las edades de las poblaciones recién formadas con cierta precisión. Diferentes autores usan diferentes modelos de poblaciones para calcular edades, con resultados dispares. Esto es debido a que procesos poco entendidos, como la pérdida de masa o la convección dominan la evolución de las estrellas jóvenes masivas. Para constreñir estos procesos, es necesario realizar un estudio comparativo de los diferentes modelos de síntesis de poblaciones en el rango de edades muy jóvenes. Sin embargo, no existe en la literatura este tipo de estudio. Se propone un trabajo para realizar esta comparación y buscar características observacionales que puedan ayudarnos a distinguir cual es el (más) correcto. El resultado de este estudio, no solo va a permitir constreñir los procesos de feedback en galaxias, pero también aquellos aspectos más inciertos de la evolución estelar.  
41 Impacto de la inclinación en la determinación de los gradientes de abundancias Patricia Sánchez Blázquez (psanchezblazquez@ucm.es) (UCM) Los gradientes de abundancias químicas, tanto en estrellas como en el gas, contienen una gran cantidad de información que nos pueden ayudar a entender, no solo los procesos que han dado forma a las galaxias que vemos hoy en día, sino también el contexto cosmológico en el que se formaron.  Parámetros como la acreción de gas a lo largo de la historia, o el número de fusiones con otras galaxias, así como los procesos de feedback, modifican los gradientes del gas y de las estrellas de manera distinta. Sin embargo, un problema importante a la hora de  derivar gradientes son los efectos de proyección. Debido a la inclinación, diferentes componentes pueden estar alineadas a lo largo de la línea de visión, dándonos una visión distorsionada del gradiente real de la galaxia.  Se propone un trabajo para cuantificar el efecto de la inclinación en la medida de los gradientes de galaxias, tanto del gas como de las estrellas, en galaxias con diferentes tipos morfológicos. Para ello se usarán simulaciones cosmológicas hidrodinámicas, para las cuales podemos simular observaciones espectroscópicas de campo integral a diferentes inclinaciones, que podrán compararse con el valor real.
42

Segmentación y estimaciones de redshifts fotométricos con datos de JWST usando técnicas machine-learning 

Pablo G. Pérez González (pgperez@cab.inta-csic.es) (CAB/INTA-CSIC), Patricia Sánchez Blázquez (psanchezblazquez@ucm.es) (UCM)

Patricia Sánchez Blázquez

JWST will be launched in December 2021, and it will provide unprecedently deep imaging data in multiple bandpasses covering the near- and mid-infrared. In this TFM, we aim at applying machine-learning techniques to identify distinct galaxies in the deepest JWST imaging surveys, producing the so-called segmentation maps, as well as simultaneously estimating photometric redshifts. We will test this methodology with simulated data mimicking the approved observations to be carried out within 2 surveys with significant involvement by CAB and UCM: CEERS and WDEEP. 

43 Actividad estelar y atmósferas planetarias / Stellar activity and planet atmospheres Hugo M. Tabernero Guzmán (CAB/INTA-CSIC) y David Montes Gutiérrez (UCM) David Montes Gutierrez El objetivo de este trabajo es el estudio del efecto de la actividad cromosférica estelar en la detección y caracterización de atmósferas exoplanetarias por espectroscopia de transmisión. En primer lugar se estudiará la variación temporal de los índices de actividad de dos estrellas con tránsitos exoplanetarios muy bien estudiadas (HD 189733 y HD 209458) mediante series temporales de espectros de alta resolución ya disponibles tomados con los espectrógrafos HARPS, UVES, y CARMENES durante varios tránsitos de sus planetas. Para calcular estos índices se hará uso de la herramienta ACTIN que permitirá determinar los índices de actividad para diferentes indicadores como las líneas de Balmer, el triplete del magnesio, las líneas H&K del calcio,  las del triplete infrarrojo del calcio, y la línea de Helio del infrarrojo. Este trabajo permitirá caracterizar la actividad de las estrellas con planetas y realizar estudios comparativos de la variación de los índices de actividad antes, durante y después de los tránsitos planetarios. Los resultados de este trabajo serán de gran utilidad para entender mejor cómo la actividad cromosférica afecta a los espectros de transmisión de los planetas.
44 Corrección del efecto de la actividad estelar en la búsqueda de exoplanetas por velocidad radial  David Montes Gutiérrez (UCM)   En este trabajo se estudiará las posibles formas de tener en cuenta el efecto de la actividad estelar en las medidas de velocidad radial que se utilizan en la búsqueda de exoplanetas. Los fenómenos relacionados con las actividad magnética de las estrellas frías FGKM como manchas, féculas, etc. producen variaciones en las lineas espectrales según la estrella va rotando y esto induce variaciones en la velocidad radial medida que introduce un ruido (jitter) que se suma a la posible señal en velocidad radial producida por el movimiento orbital del exoplaneta. Con el fin de poder ganar precisión en la detección de exoplanetas por este método es necesario corregir este efecto lo mejor que se pueda. Para ello en este trabajo se estudiarán diferentes métodos para realizar esta corrección en las series temporales de velocidad radial entre ellas la utilización de Procesos Gaussianos (GP) que consiguen modelar al mismo tiempo la señal estelar y la exoplanetaria y tener en cuenta también las variaciones temporales de varios indicadores de actividad. Para ello se utilizaran paquetes de software como Exo-Striker, Allesfitter y Pyaneti y series temporales de velocidad radial disponibles de espectrógrafos de alta resolución como HARPS, HARPS-N, HIRES y CARMENES.

Sánchez Martínez

45 Análisis de datos de alto nivel con los telescopios MAGIC y LST1 Tarek Hassan Collado (CIEMAT), Alberto Domínguez (UCM) Alberto Domínguez Los fotones se muy alta energía se han convertido en una herramienta esencial para la astrofísica y la física fundamental, estudiando el universo no-térmico. En las últimas dos décadas, telescopios Cherenkov tales como MAGIC han demostrado ser capaces de producir resultados científicos de alto impacto. Tanto es así que la nueva generación de estos telescopios está en camino: el Cherenkov Telescope Array (CTA) estará compuesto por dos observatorios, uno en cada hemisferio, estando uno localizado junto a MAGIC en el Observatorio Roque de los Muchachos. El prototipo LST1 está actualmente siendo validado como el primer telescopio de CTA. En este proyecto proponemos que el estudiante se familiarice con el análisis de alto nivel de muy altas energías utilizando datos tanto de MAGIC como del LST, y que utilice estos datos para comparar las capacidades de ambos instrumentos y comprobar que los resultados son consistentes entre sí. Urbano Merina
46 Investigation of Solar Energetic Particle Events with Solar Orbiter
Nils Janitzek (ESA/ESAC) Armando Gil de Paz

Solar Orbiter (SOLO) is the most recent ESA/NASA science mission to study the Sun and the inner heliosphere. In the next year of operation the SOLO spacecraft will approach the Sun as close as 0.3 astronomical units for the first time and allow unprecedented measurements with a comprehensive suite of in-situ and remote-sensing instruments. Eruptions on the Sun can lead to the direct injection of solar energetic particles (SEPs) or to the formation of plasma shocks that travel through interplanetary space and efficiently accelerate particles to high energies. Despite numerous observations of solar events up to the current date, we are still lacking a precise quantitative understanding of the involved plasma processes. The new data from Solar Orbiter is providing deeper insights into these processes due to the highly sensitive instrumentation and to the variable and mostly closer distance to the Sun compared to earlier missions. This allows a better disentanglement of particle injection, acceleration and transport mechanisms in the inner heliosphere. The student will utilize data from the Energetic Particle Detector (EPD) onboard Solar Orbiter to characterize major solar events in terms of their temporal evolution, particle composition and energy spectra, which can then be compared to theoretical models of particle acceleration and transport. In order to achieve this characterization the student will learn about the physics of solar particle events, the detection and operation principle of the EPD instrument, and typical analysis techniques for solar energetic particle data. On a practical level the student will develop the necessary data analysis tools in the python programming language and conduct a numerical analysis under close supervision with regular virtual meetings once or twice per week. At the end of the project the student will have the opportunity to present her/his work to the Heliophysics group at ESA.

Roco Moraleda

47 Simulaciones de observaciones con el Telescopio Espacial James Webb (JWST) con modelos de toro y viento para núcleos galácticos activos en el Universo local
Almudena Alonso Herrero (CAB/INTA-CSIC) Armando Gil de Paz

El telescopio espacial James Webb será lanzado el 18 de diciembre de 2021. Nuestra colaboración GATOS (Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey, http://gatos.strw.leidenuniv.nl/) tiene dos propuestas de tiempo abierto del Ciclo 1 aceptadas con el instrumento MIRI del JWST para observar las regiones centrales de galaxias activas de tipo Seyfert en el Universo local. Las galaxias activas contienen en sus regiones nucleares (unas pocas decenas de parsecs) una gran cantidad de material (polvo y gas molecular) que absorbe en ciertas direcciones de visión la emisión del disco de acreción alrededor del agujero negro supermasivo. Este material tiene una configuración geométrica en forma de disco o toro que emite fundamentalmente en el rango espectral del infrarrojo. Además, estos núcleos activos lanzan vientos de gas y polvo debidos a la presión de radiación del AGN y presión de radiación sobre polvo.  En este proyecto proponemos simular nuestras  observaciones de JWST/MIRI con modelos de transferencia radiativa con una configuración geométrica de toro+viento. Uno de los objetivos  fundamentales de estas dos propuestas es acotar los parámetros de estos modelos. Para ello es primero necesario hacer una exploración detallada de las predicciones de los modelos. Primero haremos una comparación detallada de las distribuciones espectrales de energía en el infrarrojo con diferentes parámetros de los modelos y diferentes distribuciones del polvo. En segundo lugar simularemos observaciones 
con los filtros fotométricos del instrumento MIRI de nuestra propuesta (cubriendo el rango espectral entre 5 y 21 micras) tanto en flujo como en imágenes, para su posterior comparación con nuestras observaciones del Ciclo 1 del James Webb.

Hidalgo Pinilla

48 Análisis en el UV de la población de enanas blancas de J-PLUS + Gaia
Carlos López Sanjuan (CEFCA) Armando Gil de Paz

Las enanas blancas son el punto final en la evolución de las estrellas con una masa menor a 8-10 Msol. Los datos astrométicos y fotométricos del satélite Gaia han permitido definir los catálogos de enanas blancas más completos hasta la fecha, con unos 360 000 candidatos obtenidos con la EDR3. Sin embargo, la información espectral proporcionada por Gaia en estos momentos es limitada. Se ha complementado el catálogo de enanas blancas de Gaia con la fotometría del cartografiado J-PLUS (j-plus.es), obteniéndose una muestra de 5 926 objetos 12 puntos fotométricos de gran calidad en el óptico y se han derivado sus parámetros atmosféricos (Teff, logg, masa) y composición (DA, DB/DC, DZ). El objetivo del TFM es complementar el catálogo J-PLUS + Gaia con datos públicos en NUV del satélite GALEX y estudiar las propiedades de las distintas poblaciones de enanas blancas en diagramas color-color óptico-UV. La formación se centrará en el uso de bases de datos, cruce de catálogos astronómicos, estimación e interpretación de diagramas color-color y comprensión de las propiedades de las enanas blancas. Se valorará conocimiento previo en python.

 

 

 


A continuación se muestra la lista de TFMs de años anteriores que se completarán a lo largo de este curso:

Título Supervisores Asignado
Massive molecular filaments as cradles of massive stars and star clusters Izaskun Jiménez-Serra (CAB/INTA-CSIC) Nieto Piñero, Roberto Ángel
Modelado de cascadas atmosféricas de rayos cósmicos Fernando Arqueros Martínez, Jaime Rosado Vélez (UCM) Salamero Lorea, Leire
Mejorando los parámetros de los planetas transitantes alrededor de estrellas M cercanas con masa conocidas David Montes (UCM), José A. Caballero (CAB/INTA-CSIC) Góngora García, Samuel
Hacia las primeras estrellas del Universo: Leo-A Miriam García García, Francisco Najarro (CAB/INTA-CSIC) Bermejo Lozano, Iris