Oferta de TFM curso 2025-2026
Proceso de adjudicación del TFM
Cada estudiante debe enviar por correo electrónico al coordinador del Máster, con fecha límite 3 de octubre de 2025 (inclusive), la siguiente información:
- Una lista priorizada de 3 trabajos, indicando en cada caso el número de la propuesta de TFM que aparece en la primera columna ("Núm") de la tabla siguiente. El orden de los 3 números debe coincidir con la posición en el ranking de cada estudiante (de mayor a menor prioridad). Indicar solo los números de los TFM (sin añadir los títulos).
- Un curriculum vitae actualizado, en formato PDF. El nombre del fichero debe ser CV_apellido1_apellido2_nombre.pdf
- Un expediente con la información sobre vuestras notas en el Grado (o última titulación antes de acceder al Máster). El fichero, también en formato PDF, debe llamarse expediente_apellido1_apellido2_nombre.pdf. Si ya se han cursado (y aprobado) asignaturas del Máster, se puede añadir al mismo documento la información correspondiente.
Aclaraciones:
- Algunos TFM ya tienen estudiante preasignado/a, cuyo nombre aparece en la última columna de la tabla (y la fila de la tabla aparece con fondo de color verde). Lógicamente estos trabajos no están disponibles para el resto del estudiantado. En este caso, el/la estudiante preasignado/a también debe enviar un mensaje al coordinador reconfirmando el número del TFM en la tabla. No es necesario en esta situación enviar una lista con 3 TFM, ni tampoco el CV ni el expediente.
- El estudiantado sin TFM asignado debe generar una lista inicial con sus 3 TFM favoritos de entre los TFM sin asignar todavía (aquellos en los que la última columna de la tabla aparece la etiqueta "No").
- Como es posible que varias personas elijan un mismo TFM, será el personal investigador responsable de la supervisión quien decida qué estudiante es finalmente asignado a dicho trabajo. Por ese motivo no es descartable que tengamos que iterar el procedimiento de asignación con algunos/as estudiantes, solicitando una nueva lista de trabajos favoritos.
- Hay supervisores/as que ofrecen varios TFM. Es posible que en esos casos dichas personas decidan no activar todos los TFM ofertados y mantener solo un subconjunto de ellos (aquellos que razonablemente pueden supervisar).
- Los TFM cuya supervisión corre a cargo de personal externo a la UCM tienen asignados un "Tutor/a UCM", cuya misión es servir de enlace académico entre el estudiante y el personal investigador que supervisa. Los/as Tutores/as UCM en ese caso no realizan ninguna actividad de supervisión científica del trabajo a realizar. En los TFM en los que alguna de las personas que supervisa sí que pertenece a la UCM, figura como "Tutor/a UCM" dicha persona con vinculación laboral con la Universidad.
- En caso necesario, puede producirse algún cambio en el "Tutor/a UCM" de alguno de los trabajos (no de los/as supervisores/as).
- El estudiantado que ya ha estado matriculado del TFM en un curso anterior y que continúa realizando el mismo TFM, debe enviar confirmación al coordinador del Máster. Su trabajo debe aparecer en la tabla que aparece en la parte inferior de esta página web. Es importante estar ya matriculado del TFM aunque se piense solicitar su defensa en la convocatoria extraordinaria Fin de Estudios de Máster. La solicitud de utilizar la convocatoria extraordinaria se realiza típicamente en el mes de noviembre (fuera ya del plazo de matriculación). Ver más información en la web de la Secretaría de Estudiantes.
Por favor, consultad las instrucciones detalladas que aparecen en la sección Trabajo Fin de Máster. Dirigid cualquier duda al coordinador del Máster, incluida cualquier petición de información de contacto sobre algún TFM específico.
| Núm. | Título / Title | Supervisión | Tutor/a UCM | Resumen | Asignado |
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| 1 | Detección de Iones con el Observatorio Cherenkov Array - Prueba de Concepto Detection of Ions with The Cherenkov Telescope Array Observatory - Proof of Concept |
Dr. Igor Oya (CIEMAT), Dr. Salvatore Magano (CIEMAT) | Prof. Alberto Domínguez | The origin of cosmic rays (CRs) remains one of the fundamental open questions in astroparticle physics. With energies spanning from a few MeV to over 3×10^20 eV, CRs are believed to originate in a variety of astrophysical environments, such as supernova remnants, the central black hole of the Galaxy, and, at the highest energies, extragalactic sources. CRs can be studied using space-based, balloon-borne, or ground-based instruments. At energies above several hundred TeV, only indirect detection is feasible, using ground-based techniques. Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes (IACTs) are primarily designed to study gamma rays through the detection of Cherenkov light produced by Extensive Air Showers (EASs) initiated in the atmosphere. However, IACTs also offer promising capabilities for studying charged cosmic-ray nuclei (ions), providing a complementary approach to direct detection and traditional air-shower experiments. The Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) is the next-generation ground-based gamma-ray observatory, designed to significantly advance our understanding of the high-energy universe. It will consist of two large arrays of IACTs: one in the Northern Hemisphere at the Roque de los Muchachos Observatory (ORM) on La Palma, Canary Islands, and one in the Southern Hemisphere at the Paranal site in Chile. Together, these arrays will include over 60 telescopes. Charged cosmic rays emit Cherenkov light even before their first interaction in the atmosphere. This light, known as direct Cherenkov (DC) radiation, offers a way to infer the nature of the primary particle. IACTs are thus capable of functioning as both DC and EAS detectors, enabling detailed studies of cosmic-ray composition. The goal of this Master’s thesis is to develop, through simulated data, a proof of concept for detecting and characterizing cosmic-ray ions with CTAO. This work will focus on the DC technique by analyzing IACT camera images, extracting key image parameters, and identifying distinguishing features between DC signals and those arising from standard air showers. |
No |
| 2 | Clasificación de progenitores de ondas gravitacionales con aprendizaje automático Classifiying progenitors of gravitational waves with machine learning |
Dr.a Viviana Gammaldi (CEU San Pablo) | Prof. José Alberto Ruiz Cembranos | Key words: machine learning, neural network, anomaly detection, gravitational wave data set Brief TFM description: In gravitational-wave astronomy, observations of Gravitational Waves (GW) are used to infer constraints and make hypothesis about the sources (or progenitors) of the merging event which generate the observed GW. Progenitors of detected GW can include binary star, systems composed of white dwarfs, neutron stars, and black holes. Furthermore, they can also include new objects (e.g. Primordial Black Holes (PBHs)) which can represents signatures of new physics and/or Dark Matter (DM) candidates. In fact, GW detections has been also used to constrain the possible abundance and mass range of PBHs. If PBHs make up DM, they could explain phenomena such as galaxy formation and clustering. Current research aims to refine constraints on PBH masses and distribution to determine their role in the DM puzzle. Their detection would also shed light on the conditions of the early universe. The current LIGO-KAGRA- VIRGO collaboration or the next Einstein Telescope could detect GW from a population of BHs of primordial origin. We will work on an application of Machine Learning (ML) developed in python (Jupyter) and sci-kit learn software to test the possibility to classify different progenitors of GW, knowing only few observables (called "features" in ML), such as the chirp mass, the signal to noise ratio and the luminosity distance. In particular we will work on an application of the neural network developed in https://arxiv.org/pdf/2207.09307.pdf for the new data set and also on a new possible classification based on the application of the anomaly detection techniques (see e.g. https://scikit-learn.org/stable/modules/outlier_detection.html). The TFM has the following objectives:
Required skills: - Good level of Python - Good level of English References: arXiv: https://arxiv.org/pdf/2207.09307.pdf Scikit-learn: https://scikit-learn.org/stable/index.html Contact and questions: viviana.gammaldi@gmail.com |
No |
| 3 | Un estudio multilongitud de onda con el JWST de las propiedades de la formación estelar y del polvo en una galaxia activa cercana Multiwavelength study of star formation and dust properties in a nearby active galaxy with JWST |
Dr. Ismael García Bernete (CAB, CSIC-INTA), Dr.a Almudena Alonso Herrero (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Jesús Gallego Maestro | Understanding how galaxies grow and evolve requires multi-wavelength studies across the electromagnetic spectrum. Previous studies have shown that supermassive black holes (SMBHs) are nearly ubiquitous in massive galaxies, which can drive powerful feedback that affects their host galaxies’ overall evolution. The James Webb Space Telescope (JWST) provides an unprecedented view of the dusty environments of galaxies, where the star formation activity is obscured at optical wavelengths. This project will focus on the analysis of a nearby active galaxy for which deep JWST imaging and integral field spectroscopy are available. In addition, archival data from the Hubble Space Telescope (UV, optical, NIR) and ALMA (FIR/submm) will be included to build complete the full spectral energy distributions (SEDs) of multiple regions. Matched-aperture photometry will be performed across all bands, and spectra will be extracted from consistent regions to ensure homogeneous SEDs spanning from the entire UV-to-submm range. By fitting these SEDs with available decomposition tools, we will derive key physical parameters such as stellar mass, dust attenuation, and star formation rate (SFR). Then, mid-infrared diagnostics (e.g., polycyclic aromatic hydrocarbons, silicate absorption) will also be measured to explore the interplay between dust and star formation at differnt scales. Finally, PAH–SFR calibrations established at larger scales will be tested to assess whether their reliability holds at smaller scales in the presence of a AGN. The project therefore bridges photometric and spectroscopic approaches across multiple telescopes and wavelengths to study galaxy evolution, offering hands-on experience with state-of-the-art JWST data analysis alongside complementary HST and ALMA data and advanced SED fitting techniques. Required skills: Basic coding in Python and familiarity with astronomical data analysis. Data: Archival JWST imaging and IFU spectroscopy, complemented with ancillary multi-wavelength data. All data is already available. |
Carolina Reino Pepín |
| 4 | Descubrimiento y caracterización de cuerpos menores usando archivos astronómicos y el Observatorio Virtual Discovery and characterization of Minor Bodies using astronomical archives and the Virtual Observatory |
Dr. Enrique Solano Márquez (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | En este Trabajo Fin de Máster se propone el desarrollo de un sistema de identificación y caracterización rápida de cuerpos menores del Sistema Solar que presenten un interés particular, ya sea por su probabilidad no nula de impacto con la Tierra (como el reciente caso del asteroide 2024 YR4), o por su naturaleza exótica, como los objetos interestelares (p.ej., 3I/ATLAS). Para ello, se utilizarán datos disponibles en archivos astronómicos públicos y las herramientas del Observatorio Virtual (VO) para realizar búsquedas cruzadas, análisis fotométricos y generación automatizada de alertas científicas. El objetivo principal del proyecto es poner a prueba la capacidad de detección temprana de estos objetos, así como explorar la posibilidad de caracterizarlos con datos ya existentes antes de que desaparezcan. El estudiante se formará en el uso de herramientas y servicios del VO y software de análisis de imágenes astronómicas, contribuyendo en una línea de trabajo de alto interés para la comunidad astronómica y la sociedad en general. |
No |
| 5 | Ligando observaciones indirectas y directas de discos protoplanetarios Linking indirect and direct observations of protoplanetary disks |
Dr. Ignacio Mendigutía (CAB, CSIC-INTA) | Prof. David Montes Gutiérrez | It is well known that planets form in the protoplanetary disks that surround young stars, but it is not clear which observational properties are indicative of the actual presence of planets in the process of formation. The so-called “transitional disks” -those showing a gap- represent the most interesting sub-class, as both theory and observations suggest that they are the best candidates to host young planetary systems. However, our understanding of transitional disks is evolving, from the original definition in terms of spectral energy distributions (SED) to its current form based of direct imaging. The main goal of this TFM is to compare both views in order to establish a firm, empirically-based definition that serves as a unified basis for searches of forming planets. This TFM involves literature research and SED fitting using a best-suited tool already available. The selected candidate will have the opportunity to interact with astrophysicists and engineers in a vibrant, international environment at the facilities of the European Space Agency in Spain (ESA-ESAC, Madrid), working at the Centro de Astrobiología (CAB-CSIC/INTA) building. Such an environment is ideal to get perspective on astrophysics-related career paths, inside or outside academia. |
No |
| 6 | Sobre el origen de los exoplanetas desalineados On the origin of exoplanet misalignments |
Dr. Ignacio Mendigutía (CAB, CSIC-INTA) | Prof. David Montes Gutiérrez | Most planets -including our solar system- orbit in the plane perpendicular to the star’s rotation axis. In contrast, recent works suggest a relatively large number of protoplanetary disks misaligned with respect to their young stellar hosts. Given that protoplanetary disks are the sites where planets form, the confirmation of the previous mismatch would challenge standard theories of planet formation. The main goal of this TFM is to make a robust comparison between misalignments of exoplanets around mature stars and protoplanetary disks around young stars. In order to try to understand the origin of exoplanet misalignments, the previous comparison will consider the stellar and circumstellar properties, as well as the possible presence of companions potentially altering planetary orbits. This TFM involves literature research and statistical analyses of relatively large samples. The selected candidate will have the opportunity to interact with astrophysicists and engineers in a vibrant, international environment at the facilities of the European Space Agency in Spain (ESA-ESAC, Madrid), working at the Centro de Astrobiología (CAB-CSIC/INTA) building. Such an environment is ideal to get perspective on astrophysics-related career paths, inside or outside academia. |
No |
| 7 | Explorando los límites de la complejidad química del medio interestelar: Las moléculas ramificadas y su papel en la química prebiótica Pushing the limits of chemical complexity in the interstellar medium: Branched molecules as a pathway to prebiotic chemistry |
Dr. Miguel Sanz-Novo (CAB, CSIC-INTA), Dr. Víctor M. Rivilla (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Patricia Sánchez-Blázquez | In recent times, large organic molecules of exceptional complexity have been found in diverse regions of the interstellar medium (ISM). In this context, the identification of branched-chain species in the ISM is a crucial link between the molecular inventory of the Milky Way and the chemical composition of small celestial objects (e.g., comets and asteroids, as well as meteorites), in which several branched-chain amino acids have been found. This TFM project will focus on the detection and study of branched organic molecules, like iso-propyl cyanide (i-PrCN), in the Galactic Center molecular cloud G+0.693-0.027, one of the richest astronomical sources in our galaxy. The research aims to connect the formation of these species with pathways that may lead to the formation of amino acids such as isovaline and leucine, which are key molecules in prebiotic chemistry. Methodology:
For more information contact: miguel.sanz.novo@cab.inta-csic.es |
No |
| 8 | Hacia los límites de la complejidad química del medio interestelar: Detectabilidad de amino ácidos y nucleobases con la nueva generación de telescopios Toward the limits of chemical complexity in the interstellar medium: Detectability of amino acids and nucleobases with the next generation of telescopes |
Dr. Miguel Sanz-Novo (CAB, CSIC-INTA), Dr. Víctor M. Rivilla (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Patricia Sánchez-Blázquez | A myriad of amino acids and the five nucleobases (i.e., the fundamental binding blocks that form DNA and RNA) have been recently identified in samples from asteroid Bennu, returned by the NASA's OSIRIS-REx mission. These highly intriguing prebiotic molecules, which are key to advancing our understanding of the origin of life on Earth, have yet to be detected in the interstellar medium (ISM). Although their laboratory rotational spectroscopy has been available for several years, the astronomical line catalogs required to enable their first interstellar searches remain unavailable in the literature. While detecting these species is currently beyond the sensitivity limits of existing telescopes, the next generation of observational facilities (e.g., AtLAST, Next Generation VLA, ALMA 2040, SKA) may finally make these groundbreaking discoveries possible. This Master’s Thesis (TFM) project will focus on developing the necessary line catalogs, generating synthetic LTE spectra for the amino acids and nucleobases identified in Bennu, and assessing their detectability in the ISM in the near future. Methodology:
For more information contact: miguel.sanz.novo@cab.inta-csic.es |
No |
| 9 | Producción de isótopos cosmogénicos en materiales astrofísicos y planetarios simulada con FLUKA Cosmogenic Isotope Production in Astrophysical and Planetary Materials Simulated with FLUKA |
Dr.a Laura Colzi (CAB, CSIC-INTA), Dr.a María Paz Zorzano (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Armando Gil de Paz | This project aims to investigate the production of cosmogenic isotopes generated by the interaction of cosmic and stellar radiation with matter in different key astrophysical contexts such as: (1) granular materials in the interstellar medium and in the vicinity of stars, (2) planetary materials with diverse rocky compositions, such as Martian surface rocks, lunar environments etc, and/or (3) ice covers like the icy crust of Europa. Understanding isotope formation in these environments provides essential insights into cosmogenesis, planetary surface evolution, and the interpretation of isotopic signatures in astrophysical and space exploration observations. In particular, exploring the isotopic ratios of biologically relevant elements such as H, C, and N can help distinguish between abiotic processes and potential biological fingerprints in extraterrestrial matter. The study will employ the Monte Carlo simulation code FLUKA, a powerful framework for modelling radiation transport and nuclear interactions across a wide energy spectrum. Widely used in high-energy physics (e.g., at CERN), space radiation research, and applied fields such as medical physics, FLUKA offers an advanced and versatile platform for this work. The student will gain practical expertise in configuring and running FLUKA simulations, modelling irradiation of astrophysical and planetary materials, quantifying isotope yields, and analysing their dependence on material composition and particle spectra. The student will learn about the currently measured isotopic ratios of key elements in astrophysics and planetary exploration missions. The project provides both specialized training in computational physics and transferable skills with applications across multiple domains of modern science. This work will be used for the preparation of a publication in an astrophysical journal. During the TFM the student will join the “Planetary Atmospheres” group, of the Department of Planetology and Habitability, and the “Chemical complexity in the ISM and star formation” group, of the Department of Astrophysics, in the Centro de Astrobiología. |
No |
| 10 | Propiedades de los planetas interestelares The properties of free floating planets |
Dr.a Isabel Rebollido Vázquez (ESAC), Dr.a María Luiza Linhares Dantas (Universidad Católica de Chile) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | The definition of planets is linked to their gravitational bound to a star (or several), but recent discoveries have found a number of substellar objects compatible with planetary mass free-floating in the interstellar medium. These “free-floating planets” (FFP) or “isolated planetary mass objects” (IPMO) are expected to be ejected from their birth place through gravitational interactions, but to still originate in protoplanetary disks. Current studies are extremely preliminary due to the lack of data. These objects are faint and hard to disentangle from background sources, but recent innovative techniques and facilities have been able to identify hundreds of candidates yet to be confirmed. We propose here a master project to gather the current known information about both candidates and confirmed FFP, perform an exploratory analysis of their properties with the available data and prepare a program to explore future Roman Space Telescope results on this field. Bibliography:
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No |
| 11 | Tras las huellas de la evolucion de estrellas AGB y post-AGB binarias: estudio de variabilidad con TESS In Search of the Traces of the Evolution of AGB and post-AGB Binary Stars: A Study of Variability with TESS |
Dr.a Alba Aller Egea (OAN, IGN), Dr.a Carmen Sánchez Contreras (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Armando Gil de Paz | Este trabajo de fin de máster (TFM) se centrará en el estudio de las Nebulosas Planetarias (PNe) y sus predecesoras, las estrellas gigantes rojas (AGB), que experimentan intensas pérdidas de masa y crean envolturas circunestelares ricas en polvo, transformándose en PNe con morfologías complejas y vientos colimados durante la breve fase post-AGB o de pre-PNe (~1000 años). El enfoque principal será investigar la variabilidad de estrellas evolucionadas mediante datos obtenidos del satélite TESS de la NASA, prestando especial atención a candidatas a binarias. El proyecto propone investigar fenómenos como la variabilidad relacionada con binariedad, procesos de acreción, eventos violentos de formación y destrucción de polvo, pulsaciones, disipación de la envoltura, y otros procesos dinámicos que ocurren en estos objetos. Además de los datos de TESS, se utilizarán datos de archivo, de la literatura y datos propios obtenidos con otras instalaciones astronómicas, lo que permitirá completar el análisis y obtener una visión más completa de la evolución y variabilidad de estas estrellas, en etapas tempranas cruciales para entender los cambios morfológicos y dinámicos posteriores. En este TFM se ofrece la oportunidad de adquirir experiencia en el manejo y análisis de datos fotométricos de alta precisión, así como conocimientos avanzados sobre la evolución estelar y la física de estrellas AGB y post-AGB. Además, permitirá colaborar con un equipo de investigación y contribuir a la comprensión de estos fenómenos complejos, aplicando técnicas de análisis para descubrir nuevas propiedades y comportamientos en estrellas evolucionadas. |
No |
| 12 | Análisis de bólidos históricos y su relación con asteroides cercanos: un enfoque de minería de datos e inteligencia artificial Analysis of historical bolides and their relationship with near-Earth asteroids: a data mining and artificial intelligence approach |
Dr. Alejandro Sánchez de Miguel (CSIC-IAA), Dr. Francisco Ocaña (ESAC) | Prof. Sergio Pascual Ramírez | El presente Trabajo de Fin de Máster tiene como objetivo investigar el origen de los grandes bólidos que han sido observados en la Tierra a lo largo de la historia. Para ello, se recopilarán y sistematizarán registros procedentes de diversas fuentes: crónicas históricas, artículos de prensa, bases de datos astronómicas y catálogos científicos de bólidos y meteoros. Estos datos serán contrastados con información orbital de asteroides cercanos a la Tierra (NEOs), con el fin de establecer posibles vínculos dinámicos entre los eventos históricos y cuerpos menores del Sistema Solar. El trabajo empleará metodologías avanzadas de análisis de datos y estadística, junto con técnicas de minería de datos e inteligencia artificial, que permitirán ampliar y enriquecer las bases de datos existentes, identificando patrones y correlaciones no evidentes mediante métodos tradicionales. Para el desarrollo del proyecto, resulta recomendable poseer conocimientos prácticos de Python y una actitud abierta al uso de herramientas actuales de IA, como ChatGPT, Gemini u otros sistemas de aprendizaje automático, integrándolas como apoyo al análisis y a la generación de hipótesis. La investigación pretende no solo aportar nuevo conocimiento sobre el origen y las trayectorias de estos fenómenos, sino también contribuir a una mejor comprensión del riesgo asociado a impactos de grandes bólidos, ofreciendo un enfoque interdisciplinar entre la astronomía, la historia y la ciencia de datos. |
No |
| 13 | Caracterización de las propiedades de las galaxias de un grupo compacto a z~5 usando datos de JWST mediante el modelado de sus SEDs Physical characterization of the galaxies in a compact group at z~5 via SED modeling of JWST observations |
Prof.a Cristina Catalán Torrecilla (UCM), Dr. Bruno Rodríguez del Pino (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Cristina Catalán Torrecilla | El estudio de grupos compactos a alto redshift es esencial para entender cómo se forman, interactúan y evolucionan las galaxias en los entornos densos del universo temprano. Para la realización de este TFM se propone estudiar un grupo compacto de galaxias, recientemente descubierto, y que está compuesto por seis galaxias candidatas con redshift fotométricos en el rango 5.0<z<5.3. Para ello, se emplearán datos públicos obtenidos con el instrumento NIRCam del James Webb Space Telescope (JWST) que permitirá examinar la estructura del grupo con alta resolución. Además, se dispone de datos de tiempo garantizado del instrumento NIRSpec/JWST que permitirán la confirmación del redshift de cada galaxia del grupo. Para llevar a cabo este estudio, se obtendrá la fotometría en múltiples bandas y se realizará el ajuste a las distribuciones espectrales de energía de cada uno de los miembros del grupo con el fin de caracterizar las propiedades físicas fundamentales tales como la tasa de formación estelar, la masa estelar o la edad con el objetivo de comprender cómo se ensamblan las galaxias en los primeros mil millones de años del universo. |
Lidia Moreno Villarino |
| 14 | Segregación fotométrica de enanas y gigantes con el Observatorio Virtual Photometric dwarf-giant segregation with the Virtual Observatory |
Dr.a Patricia Cruz Gamba (CAB, CSIC-INTA), Prof.a Miriam Cortés Contreras (UCM) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | La determinación de parámetros estelares se realiza de manera más precisa a través de espectros estelares. Sin embargo, la obtención de espectros está limitada en comparación con cartografiados fotométricos, que cubren amplias regiones del cielo. Además, la información fotométrica ha demostrado ser una alternativa fiable para determinar parámetros atmosféricos como la temperatura efectiva y la gravedad. Estos parámetros son fundamentales para la caracterización de las estrellas y el estudio de la estructura, cinemática y distribición química de la Galaxia, por ejemplo. El objetivo de este trabajo es aplicar criterios de color para separar gigantes y enanas en una muestra amplia. Para ello, se utilizará fotometría sintética generada a partir de espectros de LAMOST para estrellas de los tipos espectrales F, G y K. Se hará uso de herramientas y servicios del Observatorio Virtual como Specphot, Topcat, Aladin, Simbad o VizieR. Los resultados obtenidos se com pararán con trabajos previos de la literatura. |
No |
| 15 | Búsqueda de compañeras no resueltas en estrellas ultrafrías con el Observatorio Virtual Search of ultracool dwarf unresolved companions with the Virtual Observatory |
Prof.a Miriam Cortés Contreras (UCM), Dr.a Patricia Cruz Gamba (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | Las enanas ultrafrías (UCDs) son objetos de tipos tardíos (tipos espectrales M7, L, T, Y) con temperaturas superficiales por debajo de los 2800K. Son objetos cercanos al límite de fusión del hidrógeno o enanas marrones, por lo que se encuentran entre las estrellas de menor masa y los planetas gigantes. Su estudio es clave para entender la formación y evolución de sistemas estelares y planetarios. En particular, la caracterización de sistemas binarios y múltiples en este rango de masas (<0.1 masas solares) aporta información esencial sobre los mecanismos de formación en el extremo inferior de la secuencia estelar. El objetivo del trabajo es analizar la multiplicidad no resuelta de una muestra de UCDs utilizando servicios y herramientas del Observatorio Virtual. Para ello, se recopilará la muestra de UCDs conocidas de una serie de catálogos públicos y se aplicarán criterios astrofotométricos indicadores de binariedad del cartografiado Gaia DR3 para obtener una selección de candidatas a binarias. Se analizarán sus distribuciones espectrales de energía (SEDs) y se identificarán aquellas con excesos infrarrojos que podrían confirmar la presencia de una compañera cercana. Estos sistemas podrán ser considerados en un trabajo futuro orientado a caracterizar en detalle las dos componentes. |
No |
| 16 | Búsqueda de compañeras no resueltas en estrellas pobres en metales con el Observatorio Virtual Search of unresolved companions in metalpoor stars with the Virtual Observatory |
Prof.a Miriam Cortés Contreras (UCM), Dr. Nicolas Lodieu (IAC) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | Las subenanas son estrellas pobres en metales cuyas edades son similares a estrellas de cúmulos globulares o del halo (11-13 Ga). Presentan luminosidades más bajas y mayor gravedad superficial que sus contrapartidas con metalicidad solar. Proporcionan valiosa información sobre los procesos que llevaron a la formación de la primera generación de estrellas en la Vía Láctea y pueden haberse formado en sistemas binarios o múltiples que generalmente no sobreviven con el paso del tiempo. Diversos estudios han analizado la fracción de binarias de corta separación en estrellas con distinta metalicidad, arrojando resultados en parte controvertidos. El objetivo del trabajo es analizar la multiplicidad no resuelta de una muestra de estrellas pobres en metales utilizando servicios y herramientas del Observatorio Virtual. Para ello, se partirá de una muestra de 610 estrellas recientemente publicada en Lodieu et al. (2025) sobre la que se aplicarán criterios astrofotométricos indicadores de binariedad del cartografiado Gaia DR3. Se analizarán además sus distribuciones espectrales de energía (SEDs) cruzando Gaia con otros catálogos públicos y se identificarán aquellas con excesos infrarrojos que podrían confirmar la presencia de una compañera cercana. Estos sistemas podrán ser considerados para hacer una propuesta de telescopio con GTC AO + RV orientada a caracterizar en detalle las dos componentes para restringir modelos a baja metalicidad y temperaturas. |
No |
| 17 | CeVeSo-GC/M+: Identificación y caracterización de estrellas M y ultrafrías en la dirección del centro galáctico CeVeSo-GC/M+: Identification and characterization of M type and ultracool dwarf stars towards the galactic center |
Prof.a Miriam Cortés Contreras (UCM), Dr. José Antonio Caballero (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | La caracterización del entorno solar es clave para validar modelos de formación y evolución estelar. Las estrellas de masas intermedias (menos de 2 masas solares), similares al Sol, y las estrellas frías y enanas marrones (menos de 0.6 masas solares) son trazadores útiles de la estructura y el enriquecimiento químico de la galaxia debido a sus largos tiempos de vida. Las estrellas de tipo M constituyen la mayor parte de la materia bariónica de la Galaxia. Las enanas ultrafrías, con temperaturas menores a 2700 K, representan un eslabón entre estrellas y planetas gaseosos como Júpiter y son objetivos óptimos en la búsqueda de exoplanetas, gracias a su baja masa y tamaño. En el marco del proyecto CeVeSo-GC (Censo de la Vecindad Solar en dirección al Centro Galáctico), el objetivo del trabajo es desarrollar un método automatizado para la identificación de estrellas de tipos espectrals M y más tardías (con temperaturas efectivas por debajo de 4000 K) situadas hasta 500 pc en dirección al centro galáctico. Para ello, se utilizarán los datos astrométricos y fotométricos de Gaia (óptico) y Vista (VVVX, infrarrojo), y se complementarán con otros como SDSS o DECaPS. Se clasificarán en base a sus temperaturas efectivas estimadas y se realizará un estudio de la densidad de estrellas de estos tipos en la dirección del centro en comparación con el anticentro galáctico. |
No |
| 18 | CeVeSo-GC/FGK: Identificación y caracterización de estrellas FGK en la dirección del centro galáctico CeVeSo-GC/FGK: Identification and characterization of FGK type stars towards the galactic center |
Prof.a Miriam Cortés Contreras (UCM), Prof. David Montes Gutiérrez (UCM) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | La caracterización del entorno solar es clave para validar modelos de formación y evolución estelar y subestelar. Las estrellas de masas intermedias (menos de 2 masas solares), similares al Sol, y las estrellas frías y enanas marrones (menos de 0.6 masas solares) son trazadores útiles de la estructura y el enriquecimiento químico de la galaxia debido a sus largos tiempos de vida. En particular, las estrellas de tipo solar son esenciales para comprender la evolución estelar y son candidatas prioritarias en la búsqueda de exoplanetas en zonas habitables, lo que contribuye a definir las condiciones de formación y estabilidad planetaria. En el marco del proyecto CeVeSo-GC (Censo de la Vecindad Solar en dirección al Centro Galáctico), el objetivo del trabajo es desarrollar un método automatizado para la identificación de estrellas de tipo espectral FGK (con temperaturas efectivas entre 7000 y 4000 K) situadas hasta 500 pc en dirección al centro galáctico. Para ello, se utilizarán los datos astrométricos y fotométricos de Gaia (óptico) y Vista (VVVX, infrarrojo), y se complementarán con otros como SDSS o DECaPS. Se estimarán temperaturas efectivas a partir de la fotometría y se identificarán estrellas pertenecientes a distintas poblaciones estelares (halo, disco grueso, disco fino y disco joven de la galaxia) según su cinemática. Finalmente, se recopilará información sobre la actividad cromosférica, rotación y composición química, lo que permitirá identificar los objetos de mayor interés científico. |
No |
| 19 | Identificación de enanas blancas contaminadas Polluted white dwarf identification |
Dr. Francisco Jiménez-Esteban (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | White dwarfs (WDs) are the result of the evolution of most of the stars in our Galaxy. Thus, they are very common and carry important information about their progenitor stars. In particular, polluted WDs present in their spectra spectral lines due to metal elements. Due to their high density, heavier elements than hydrogen diffuse to the deep interiors of WDs. As a consequence, no metal atoms are expected to be present in the WDs atmosphere. The most accepted explanation is that the metal material has been recently accreted by the WD from a debris disk, which is the remnant of a former planetary system. Thus, studying the metal abundance in the WD atmosphere can give a direct measurement of the primordial planetary material. The gaol of this project is to identify polluted WDs in the Gaia DR3 archive, which contains more than 100.000 low resolution spectra of WDs. This project is at the state-of-the-art of WD research, so we expect to publish a paper with the results. The student will join the SVO team at CAB. |
No |
| 20 | Agrupamiento de galaxias alrededor de galaxias oscurecidas formadoras de estrellas Clustering around dusty star-forming galaxies |
Dr.a Itziar Aretxaga Mendez (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a María África Castillo Morales | El modo de formación estelar virulenta en galaxias polvorientas formadoras de estrellas (SMG por sus siglas en inglés) a alto desplazamiento al rojo (z>2) se ha establecido como el modo probablemente dominante en la formación de las galaxias masivas, y particularmente en el ensamblado de los grandes esferoides (e.g. Simpson et al. 2014, Zavala et al. 2018). Además existe una controversia sobre si el modo oscurecido es dominante más allá de z ~ 4 (t~1.5 × 109 yr): mientras que pequeños campos trazados con ALMA indicarían una dominancia del modo no oscurecido sobre el oscurecido a z>4 (Dunlop et al. 2017), observaciones de poblaciones de galaxias a z~7 indican una componente oscurecida del 30-70% (Algera et al. 2023). En este TFM se estudiarán los entornos de galaxias polvorientas en campos cosmológicos analizados por la CANDELS (Koekemoer et al. 2011) y ASTRODEEP- JWST (Merlin et al. 2024) para derivar la densidad galáctica promedio en la que habitan galaxias oscurecidas en el régimen de los hyper-LIRG (LIR >1013 L⊙), ULIRG (1012 <LIR <1013 L⊙) y LIRG (1011 <L<1012 L⊙). Se espera que de ser las galaxias polvorientas centros de ensamblado de esferoides masivos, sus entornos sean más ricos que el promedio del campo. Referencias: Algera , HSB et al., 2023, 518, 6142 Dunlop J.S. et al. 2017, MNRAS, 466, 861 Koekemoer A. M. et al., 2011, ApJS, 197, 36 Merlin E. Et al., 2024, AA, 691, 240 Simpson J.M. et al., 2014, ApJ, 788, 125 Zavala J. A., et al., 2018, MNRAS, 475, 5585 |
No |
| 21 | Caracterización química y física de hot cores en cúmulos de estrellas masivas en formación Physical and chemical characterization of hot cores in a forming massive stellar cluster |
Dr.a Miriam García Santa-María (IFF-CSIC), Dr. Adam Ginsburg (Univ.Florida) | Prof.a María África Castillo Morales | Stars form from cold, dense gas and dust. The formation of the most massive O-type stars is one of the main open issues in star formation. The most massive stars become stars before they’re done accreting (gaining mass). Once they ‘turn on’, they heat up their surroundings, producing regions called ‘hot cores’ where the gas can be heated up by factors of 10-100. These ‘hot cores’ are the most active sites of chemistry in the interstellar medium. We’d like to understand the effect of gas temperature on star formation, and how the chemistry relates to the stars that are forming: does the presence, or amount, of certain molecules tell us something interesting about what stars will form? Are massive stellar protoclusters chemically homogenous? Is the mix of chemicals we see in the hot cores similar to or different from what we see in our own solar system - in other words, did our solar system form near a ‘hot core’ or far from one? 1) The student will use ALMA high-resolution spectral data extracted from several hot cores in the massive star- and cluster-forming region W51 to create a chemical inventory. This means the student will produce radiative transfer models of molecular gas emission and compare those models to the data. 2) The student will use molecular thermomethers such as the CH3CN lines at 91.9 GHz to create parsec-scale, high-resolution gas temperature maps of the W51 forming massive cluster. This will let us undertand the relation between the gas tempeture and the chemical properties in this massive protocluster. 3) The student will closely collaborate with other students working on the analysis of hot cores in the W51 region using ALMA and JWST data from University of Florida. |
No |
| 22 | Explorando el magnetismo cósmico con los telescopios precursores del SKA Unveiling Cosmic Magnetism with SKA Pathfinder Telescopes |
Prof. Shane P. O'Sullivan (UCM) | Prof. Shane O'Sullivan | Magnetic fields are a fundamental but poorly understood component of the Universe. In particular, magnetic fields that may have originated in the early Universe ("primordial fields") could provide unique insights into physics before recombination. Observations at radio wavelengths allow us to probe cosmic magnetism through synchrotron emission and Faraday rotation. In this project, the student will use new radio data from SKA-Pathfinder telescopes to measure the strength and coherence scale of magnetic fields in the filaments of the cosmic web. These filaments provide a unique environment to detect weak intergalactic magnetic fields and study how they evolve with redshift. The measurements will be compared to predictions from state-of-the-art cosmological MHD simulations. This comparison will help place new constraints on the possible properties of primordial magnetic fields. The project will give the student experience in radio astronomy data analysis, statistical methods, and cosmological theory, while contributing to our understanding of the origin of cosmic magnetism. To know more about this topic, you can view the recent IPARCOS colloquium. To know more about our group, see our webpage and recent publications. |
No |
| 23 | Explorando la energía oscura dinámica mediante polarización de radio Using Radio Polarization to Probe Dynamical Dark Energy |
Prof. Shane P. O'Sullivan (UCM) | Prof. Shane O'Sullivan | Cosmic birefringence is a possible rotation of the polarization of light as it travels across the Universe. Recent results from CMB analyses (eg. Komatsu 2022) suggest that this effect might exist, which is exciting because it could give us clues about the nature of dark energy, and how it might change over cosmic time. Recent cosmology results (DESI Collaboration 2025) also hint at the presence of a "dynamical" dark energy (as opposed to a cosmological constant). In this project, the student will look for signs of cosmic birefringence using polarized light from distant radio galaxies (eg. Carroll, Field & Jackiw 1990). These sources are bright and visible out to high redshift, making them an excellent complement to CMB studies. The student will work with real data from SKA Pathfinder telescopes, learning how to analyze radio polarization data and test whether the polarization angles show any systematic rotation. The results will allow us to place new constraints on cosmic birefringence and its possible evolution with redshift (eg. Naokawa 2025). This project will give you experience in radio astronomy data analysis, statistical methods, and cosmology, while contributing to one of the most interesting questions in modern astrophysics. |
No |
| 24 | La variabilidad en rayos gamma como herramienta para estudiar las clases y etapas evolutivas de agujeros negros supermasivos Gamma-Ray Variability as a Probe of Supermassive Black Hole Classes and Evolutionary Stages |
Prof. Alberto Domínguez (UCM) | Prof. Alberto Domínguez | Blazars are among the most variable active galaxies, showing brightness changes from hours to years across the electromagnetic spectrum. NASA’s Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT) has provided continuous gamma-ray monitoring of thousands of sources for over 17 years, opening an unprecedented window into their variability. The Fermi-LAT Light Curve Repository makes these data readily accessible, enabling systematic studies of large blazar samples. This Master’s Thesis will analyze gamma-ray light curves to quantify variability using established parameters, such as the variability index, and to develop new metrics applicable to faint blazars where traditional methods are less effective. By comparing variability across blazar classes, the project aims to improve our understanding of the physical processes driving their emission and to assess how variability relates to evolutionary stages of active galaxies. The work combines astrophysical interpretation with statistical and computational techniques, offering the student hands-on experience with high-energy astrophysics data. This thesis is ideal for motivated students interested in data analysis and the physics of active galaxies, and provides an opportunity to contribute to international research on blazars and their role in cosmic evolution. |
No |
| 25 | ¿Pueden las galaxias activas débiles brillar en rayos gamma? Un estudio con el Fermi-LAT de la NASA Can Quiet Active Galaxies Shine in Gamma Rays? A Study with NASA's Fermi-LAT |
Prof. Alberto Domínguez (UCM), Prof. Armando Gil de Paz (UCM) | Prof. Alberto Domínguez | Low-Ionization Nuclear Emission-line Regions (LINERs) are the most common type of active galactic nuclei (AGN) in the local Universe, but their role as potential sources of high-energy radiation remains uncertain. Recent optical observations with MEGARA at the Gran Telescopio Canarias have revealed that many LINERs host ionized gas outflows, suggesting that feedback and jet–gas interactions may play an important role in their evolution. At the same time, the nearby galaxy NGC 4278, also a LINER, was recently detected in gamma rays as the first of its class, demonstrating that even these low-luminosity systems can accelerate particles to extreme energies. The goal of this Master's Thesis is to extend the NGC 4278 analysis to the larger set of LINERs observed in these optical studies. Using data from NASA's Fermi-LAT telescope, we will search for GeV emission from these galaxies, estimate their gamma-ray luminosities, and compare them with the outflow energetics derived from integral-field spectroscopy. This comparison will allow us to test whether nuclear outflows and jets in LINERs can power gamma-ray emission, or whether a more compact origin is required. By studying a small but well-defined population of nearby LINERs, this project offers the opportunity to connect optical outflows with high-energy astrophysics and to explore whether LINERs form a new class of faint gamma-ray active galaxies. The results may provide the first population-level interpretation of LINERs in the gamma-ray sky, opening new questions about feedback, particle acceleration, and the faint end of AGN. |
No |
| 26 | Contribución de agujeros negros supermasivos a la luz de fondo extragaláctica Contribution to the Extragalactic Background Light from Supermassive Black Holes |
Prof. Alberto Domínguez (UCM), Dr. Pablo G. Pérez-González (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Alberto Domínguez | The Extragalactic Background Light (EBL) encompasses all the light emitted by galaxies throughout the history of the Universe. As the second most intense radiation field after the Cosmic Microwave Background, the EBL contains critical information about galaxy formation, evolution, and cosmology. However, direct detection of the EBL is challenging due to significant foreground contamination, primarily from Zodiacal Light. Alternative methods, including deep galaxy surveys, offer valuable approaches to estimating the evolving EBL. This Master's Thesis aims to investigate the still uncertain contribution of galaxies hosting active supermassive black holes, known as active galactic nuclei (AGN), to the EBL. Utilizing the deepest available data from the CANDELS fields, acquired by major space observatories such as James Webb, Hubble, Chandra, XMM-Newton, Spitzer, and Herschel, we seek to provide a more precise characterization of the AGN contribution to the EBL. Achieving such precision is essential not only to properly quantify the role of supermassive black holes in the cosmic energy budget but also to improve the overall determination of the EBL, which remains a key ingredient for models of galaxy evolution and for interpreting gamma-ray observations of distant sources. |
No |
| 27 | En busca de los productos de la destrucción de los cianopolinos en TMC-1: teoría, modelado y observaciones In search of the products of cyanopoliines destruction in TMC-1: Theory, modelling and observations |
Dr. Germán Molpeceres de Diego (IFF-CSIC) | Prof.a Patricia Sánchez-Blázquez | Cyanopolyynes (HCnN) are among the most abundant and widespread molecular species in the TMC-1 dark cloud, a well-studied source due to its remarkable molecular richness. Their high abundances ensure that the products of their chemical destruction could also be detectable in the same environment. In this project, we propose to investigate the main destruction pathways of cyanopolyynes by combining quantum chemical calculations with automatic reaction discovery techniques. In particular, we will focus on their reactivity with abundant interstellar cations such as N2H+, HCO+, and H3+, followed by dissociative recombination with free electrons, a key process in cold interstellar conditions. Building on the theoretical characterization of these reactions, we will perform astrochemical kinetic modeling with our in-house codes to assess the detectability of the predicted products in TMC-1, making direct use of data from the observational surveys carried out at IFF-CSIC. |
No |
| 28 | La variabilidad de los rayos X del núcleo galáctico activo ESO 198-G24 The X-ray variability of the active galactic nucleus ESO 198-G24 |
Dr. Norbert Schartel (ESAC), Dr. Pedro Rodríguez Pascual (Serco, ESAC), Dr.a María Santos-Lleo (ESAC) | Prof. Nicolás Cardiel López | ESO 198-G24 is a Seyfert 1 type galaxy with an active galactic nucleus. A 120-ksec XMM-Newton observation conducted in 2006 revealed a prominent featureless soft X-ray excess below 2 keV (Laha et al., 2014) Two physical models — blurred reflection and optically thick thermal Comptonisation in a warm plasma — can be used to describe this excess. XMM-Newton observations of this source, conducted in 2000, 2001 and 2006, demonstrate flux variability. This can be explained by a changing innermost radius of truncated accretion disc around the supermassive black hole (Laha et al., 2014). ESO 198-G24 has been observed with XMM-Newton four times in the last two years: twice in 2023 for 110 ksec, and twice in 2025 for 80 ksec. Combined timing and spectral analysis of all available XMM-Newton observations should constrain the emission mechanism of ESO 198-G24 and explain its variability. The first step would be to extract the Optical Monitor and European Photon Imaging Camera (EPIC) pn data, generate a spectral energy distribution (SED) for each observation, search for intrinsic flux and spectral variability within each observation and compare the variability of the different observations. |
No |
| 29 | Segregación de masas en cúmulos de Illustris-TNG Mass segregation in Illustris-TNG clusters |
Prof.a Maritza A. Lara-López (UCM), Dr. Diego Sotillo Ramos (UAM) | Prof.a Maritza A. Lara-López | A distinctive feature in galaxy clusters is stellar mass segregation (Chandrasekhar 1943), or the tendency of more massive galaxies to be located closer to the center (e.g., De Lucia et al. 2004; Contini et al. 2012; Kim et al. 2020). A mass segregation in clusters would naturally produce a similar effect in the galaxy metallicities due to the M–Z relation, and the gas metallicity would decrease as a function of projected clustercentric distance (Lara-López et al. 2022). Nonetheless, it is still controversial, with some authors finding observational and theoretical evidence for no segregation (e.g., Lares et al. 2004; Balogh et al. 2014; Roberts et al. 2015; Nascimento et al. 2017), or weak segregation (e.g., von der Linden et al. 2010; Ziparo et al. 2013; Vulcani et al. 2013; Joshi et al. 2017). The student will use TNG-Cluster, the latest addition to the IllustrisTNG suite of cosmological magnetohydrodynamical simulations of galaxy formation (with a total of 352 clusters drawn from a 1 Gpc3 volume) to provide light into this debate and pinpoint the origin of the mass segregation (e.g., total mass of the cluster, intra-cluster medium (ICM), etc). |
No |
| 30 | WEIRDOS en el universo: Un análisis IFU de galaxias peculiares WEIRDOS in the Universe: An IFU analysis of peculiar galaxies |
Prof.a Maritza A. Lara-López (UCM) | Prof.a Maritza A. Lara-López | La formación estelar y metalicidad de gas son de las propiedades fundamentales en galaxias, que influyen en cada aspecto de la evolución de galaxias. Este proyecto analizará galaxias de la muestra WEIRDOS (Weird Emission-line IFU Resolved Data on Oxygen and SFRs), dentro de la muestra se encuentran galaxias como M82, uno de los casos más claros de galaxia "starburst" con super vientos galácticos; NGC 660, una galaxia con anillo polar; NGC 3367, una galaxia en un "Void", entre otras. Las galaxias han sido observadas con el IFU del instrumento Virus-P, la/el estudiante estimará la metalicidad del gas y la tasa de formación estelar (SFR) con las líneas de emisión de los espectros usando los métodos más recientes y generará mapas resueltos de la misma, así como los gradientes de cada propiedad. Adicionalmente, se analizará la cinemática de cada galaxia y su relación con otras propiedades físicas para establecer posibles vínculos con vientos galácticos. |
No |
| 31 | El gas magnetizado del supercúmulo de galaxias Saraswati Probing the Magnetised Gas in the Saraswati Supercluster of Galaxies |
Dr. Sunil Malik (UCM), Prof. Shane P. O'Sullivan (UCM) | Prof. Shane O'Sullivan | Magnetic fields are ubiquitous at all scales in the observable Universe. Understanding the magnetic field within and around large-scale structures is essential for tracing the origin and amplification of cosmic magnetism. One such structure is the “Saraswati” supercluster of galaxies (Bagchi et al 2017 ApJ 844 25), at a mean redshift of z ≃ 0.28 that spans over ~ 200 Mpc (12 deg on the sky). It contains 43 massive galaxy clusters and void regions, and presents a unique opportunity to study magnetism on the largest scales in the observable Universe. A quantity known as the Faraday rotation measure (RM ∝ neB|| dl ) can be used to trace this magnetised gas statistically throughout the supercluster region using radio telescope observations. The student will use data from the largest ever RM catalogue, produced from an SKA Pathfinder radio telescope. In this project, our objectives are as follows:
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No |
| 32 | Búsqueda de tránsitos exóticos alrededor de estrellas con planetas Searching for Exotic Transits around Planet-Hosting Stars |
Dr. Markus Kissler-Patig (ESAC), Dr.a Siyi Xu (Gemini Observatory, NOIRLab), Dr.a Amy Bonsor (University of Cambridge) | Prof. Nicolás Cardiel López | Planet formation is a dynamic and often violent process. In our own solar system, the giant impact that formed the Moon generated a cloud of dust that persisted for about a hundred years. Similar spectacular collisions have also been detected in extrasolar systems — for example, the event around ASASSN-21qj, which is likely caused by the collision of two ice giants. However, such spectacular events are rare and not yet well studied - your task will be to systematically search for more events in relevant state-of-the-art databases. This project will use time-series photometric data from the Zwicky Transient Facility (ZTF), the Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS), and the All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) to carry out a systematic search for exotic transits around planet-hosting stars. The results will provide new insights into one of the most dramatic phases of planet formation. The TFM is offered at the European Space Astronomy Centre (ESAC) of the European Space Agency (ESA) in Villafranca del Castillo. You are expected to spend about a day per week at ESAC, giving you the unique opportunity opportunity to interact with international Master and PhD students as well as postdocs and to peak into ESA's activities on its science missions. |
No |
| 33 | Búsqueda de púlsares de rayos gamma en Omega Centauri con Femi-LAT Searching for Gamma-Ray Pulsars in Omega Centauri with Fermi-LAT |
Prof. Daniel Nieto Castaño (UCM) | Prof. Daniel Nieto Castaño | Omega Centauri (NGC 5139) is the most massive Milky Way globular cluster and a known source of γ-ray emission detected by Fermi-LAT. While this emission is thought to originate from a population of millisecond pulsars (MSPs), no γ-ray pulsations have yet been identified from individual sources. In this project, we analyze over 15 years of Fermi-LAT Pass 8 data, combining up-to-date radio timing solutions from recent Parkes and MeerKAT discoveries with advanced pulsation search techniques. Our goal is to identify γ-ray pulsars within Omega Centauri and constrain the contribution of its MSP population to the observed γ-ray emission. |
Adrián Jiménez Borreguero |
| 34 | Cosmología a través del agrupamiento de galaxias Cosmology from galaxy clustering |
Dr. Santiago Ávila (CIEMAT) | Prof.a Mariángeles Gómez Flechoso | The large-scale structure (LSS) of the universe—manifested as variations in matter density—originated during cosmic inflation. It later evolved under the influence of gravity in an expanding universe. The primary method for studying LSS is through measurements of galaxy density and its two-point correlation function. These statistics contain a wealth of cosmological information, ranging from the physics of inflation, to how gravity behaves on large scales, to the expansion history of the universe. The student will use state-of-the-art data and simulations to explore the cosmological implications of galaxy clustering. |
Santiago Herraiz Ortiz |
| 35 | Medida de la oblicuidad de un exoplaneta gigante Obliquity measurement of a giant exoplanet |
Dr.a María Rosa Zapatero Osorio (CAB, CSIC-INTA), Dr. Jorge Sanz Forcada (CAB, CSIC-INTA) | Prof. David Montes Gutiérrez | Our group has obtained HARPS-N observations of the primary transit of a hot Jupiter, an exoplanet both massive and very close to its host star. The resulting radial velocity data clearly reveal the signature of the Rossiter-McLaughlin effect, offering an opportunity to probe the orbital architecture of this planetary system. The TFM project invites the student to analyze these observations with the aim of measuring the projected obliquity, that is the angle between the planet’s orbital plane and the star’s rotational axis. This measurement sheds light on how such close-in giant planets form and evolve. The findings will be put in the broader context of known exoplanetary systems, including comparisons with our own Solar System. We foresee that this work will contribute to a future publication. Some prior experience with Python programming is recommended. |
No |
| 36 | Galaxias en 3D: desvelando su evolución con espectroscopía de campo integral Galaxies in 3D: unlocking cosmic evolution with integral field spectroscopy |
Dr. Luca Costantin (CAB, CSIC-INTA), Dr. Bruno Rodríguez del Pino (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a María África Castillo Morales | En este trabajo se analizarán datos espectroscópicos de campo integral obtenidos con instrumentos como MEGARA/GTC y/o WEAVE/WHT, dos de los IFU más potentes para explorar la evolución de galaxias. Con estos datos se realizarán mapas en dos dimensiones de la cinemática estelar y del gas de una muestra de galaxias cercanas, caracterizando en detalle las poblaciones estelares y el medio interestelar a distintas escalas espaciales con el fin de estudiar cómo se organizan las estructuras galácticas y cómo han evolucionado a lo largo del tiempo. Asimismo, se investigará el impacto del entorno en la dinámica de las galaxias y en la transformación de su morfología. Para alcanzar estos objetivos se aplicarán técnicas de vanguardia de modelado de las distintas componentes (estelares y gaseosas). En conjunto, los resultados ofrecerán una visión integral y sin precedentes de los procesos físicos que regulan la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico. Este trabajo se desarrollará en colaboración con la Dra. Cristina Cabello (UCM). Como objetivo a largo plazo, se espera que este trabajo dé lugar a una publicación científica y permita al candidato optar a una beca predoctoral. Requisitos: Inglés y conocimientos de programación en Python serán considerados positivamente. |
No |
| 37 | Diseccionando galaxias en el cosmic noon: morfología y estructura con JWST Dissecting galaxies at Cosmic Noon: morphology and structure with JWST |
Dr. Luca Costantin (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Jesús Gallego Maestro | En este trabajo se explotarán las capacidades únicas del telescopio espacial James Webb (JWST) para el estudio de la estructura y morfología de galaxias durante el periodo conocido como mediodía cósmico (cosmic noon, z ~ 1–3), la etapa de máxima formación estelar en la historia del Universo y uno de los focos más relevantes de la astrofísica actual. Gracias a observaciones de altísima resolución, será posible descomponer y caracterizar formas, tamaños y subestructuras galácticas, poniendo de relieve la interacción entre discos, bulbos y barras en formación. Asimismo, la combinación de datos en distintas longitudes de onda permitirá cartografiar simultáneamente la distribución de la masa estelar y las regiones de formación estelar, desvelando los procesos físicos que impulsan el ensamblaje y la evolución de las galaxias. Los resultados proporcionarán una visión transformadora de cómo las galaxias se formaron y evolucionaron durante el mediodía cósmico. Este trabajo se desarrollará en colaboración con la Dra. Cristina Cabello (UCM). Como objetivo a largo plazo, se espera que este trabajo dé lugar a una publicación científica y permita al candidato optar a una beca predoctoral. Requisitos: Inglés y conocimientos de programación en Python serán considerados positivamente. |
No |
| 38 | Escalarización en estrellas en teorías más allá de la relatividad general Scalarization in stars within theories beyond General Relativity |
Prof. José Alberto Ruiz Cembranos (UCM), Prof. Armando Andrés Roque (Universidad Autónoma de Zacatecas) | Prof. José Alberto Ruiz Cembranos | This project explores scalarization mechanisms in alternative theories of gravity extending beyond Einstein’s General Relativity. In these frameworks, additional scalar degrees of freedom naturally emerge and can mimic effects usually attributed to dark matter or dark energy. Scalarization is a key phenomenon that suppresses scalar fields in certain regimes, ensuring consistency with solar-system tests, while allowing for distinctive astrophysical predictions. The work focuses on compact stellar objects, analyzing their stability and the role of non-trivial scalar configurations. Both analytical and numerical methods will be used to characterize the parameter space, identify the onset of scalarization, and study potential observational signatures. The results may provide insights into the viability of modified gravity scenarios in astrophysics. |
No |
| 39 | Nuevos modelos de energía oscura a la luz de los datos de DESI New dark energy models in light of DESI data |
Prof. José Alberto Ruiz Cembranos (UCM) | Prof. José Alberto Ruiz Cembranos | This project aims to propose new dark energy models motivated by recent observations from the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). The unprecedented precision of DESI’s measurements of the large-scale structure of the Universe has revealed tensions with the standard cosmological model (ΛCDM), suggesting that its foundations may need revision. The work will focus on constructing and analyzing alternative scenarios, ranging from phenomenological parameterizations to theoretically inspired frameworks, and evaluating their consistency with DESI and other cosmological data. Analytical methods will be combined with statistical inference techniques to test these proposals. The ultimate goal is to provide viable alternatives to ΛCDM and to highlight distinctive observational signatures that can be probed by future surveys. |
No |
| 40 | Buscando el tránsito del exoplaneta KOBE-1c con el telescopio espacial CHEOPS Searching for the Transit of the Exoplanet KOBE-1c with the CHEOPS Space Telescope |
Dr. Jorge Lillo-Box (CAB, CSIC-INTA) | Prof. David Montes Gutiérrez | El experimento KOBE (K-dwarfs Orbited By habitable Exoplanets) tiene como principal objetivo la búsqueda de planetas en la zona habitable de estrellas de tipos espectrales K, llamadas a ser el santo grial de la búsqueda de vida más allá de la Tierra por sus propiedades. Para ello, este proyecto lleva desde 2021 monitorizando la velocidad radial de 50 estrellas de tipos espectrales K4-M0. El primer sistema planetario del proyecto, KOBE-1, se publicó en 2024 y consiste en dos planetas de masas similares a Neptuno en periodos más cercanos que la zona habitable. Con datos de la misión TESS, pudimos identificar un posible tránsito atribuible al planeta exterior, KOBE-1c. Para confirmarlo, hemos obtenido datos de la misión CHEOPS. En este TFM se propone el análisis de los datos obtenidos para confirmar la naturaleza transitante del planeta y poder medir así su tamaño y densidad. |
No |
| 41 | Trazadores de líneas de emisión especialmente relevantes en espectros ópticos de galaxias enanas con formación estelar Tracer for emission lines especially relevant in optical spectra of star-forming galaxies |
Prof. Jesús Gallego Maestro (UCM) | Prof. Jesús Gallego Maestro | Este trabajo tiene como objetivo explorar las propiedades físicas de las galaxias de baja masa con formación estelar del universo local para buscar posibles indicadores de la presencia de líneas de emisión utilizadas universalmente como la línea auroral [OIII]4363 o la línea de emisión del Helio HeII 4686. Estas características espectrales son clave para la estimación precisa de abundancias metálicas de la fase gaseosa del medio interestelar y otros parámetros físicos especialmente relevantes. Estos indicadores servirán para el diseño de futuros estudios sobre muestras de galaxias a diferentes desplazamientos al rojo. El/la estudiante comenzará trabajando con la base de datos de la exploración SDSS (Sloan Digital Sky Survey) para compilar una muestra representativa de la población de galaxias de baja masa con formación estelar del universo local. Esta muestra cubrirá todo el rango observado en el espacio multiparamétrico pero se optimizará para asemejar las propiedades de las galaxias a alto desplazamiento al rojo, y servirá como referencia principal del trabajo. El objetivo es explorar las posibles correlaciones entre la presencia y mayor intensidad de líneas de emisión como la línea auroral [OIII]4363 con el entorno y otros parámetros físicos que sean fáciles de obtener para grandes muestras de galaxias a diferentes desplazamientos al rojo. Los resultados contribuirán al trabajo científico preparatorio asociado a la futura explotación científica del instrumento MOSAIC del telescopio europeo ELT. Para ello se utilizará la herramienta de simulación del instrumento. |
Laura Medina Crespo |
| 42 | En el abismo ultravioleta: explorando la destrucción estelar alrededor de agujeros negros supermasivos Into the UV Abyss: Exploring Stellar Destruction Around Supermassive Black Holes |
Dr. Erwan Quintin (ESAC), Dr.a Margherita Giustini (CAB, CSIC-INTA), Dr. Richard Saxton (ESAC) | Prof. Jesús Gallego Maestro | The center of a galaxy is a very busy place: it contains at its heart a supermassive black hole, millions of times heavier than the Sun, and a plethora of stars chaotically orbiting it. About once every ten thousand years, a star gets too close to the central black hole, and the overwhelming gravitational forces destroy the stellar object. This leads to a bright explosion, visible in almost all wavelengths, called a Tidal Disruption Event (TDE). These events are relatively rare, with only about a hundred objects having been discovered to this day. To try to better understand them, astronomers are actively looking for more of these cosmic explosions, across many wavelengths and with many observatories. A recent theoretical work has led to the surprising conclusion that the Ultra-Violet emission of these objects should be both ubiquitous, and quite different from what has been searched for until now. This has latterly been confirmed in a few TDEs. In this project, you will lead a dedicated search for these intriguing Ultra-Violet TDEs. This will be done by cleverly combining data from different space telescopes, GALEX, OM (onboard XMM-Newton), and UVOT (onboard Swift). Once combined, you will devise and perform various data mining approaches, looking for the first time ever for objects with the very specific behavior expected from UV TDEs. These candidates will then be further studied, in order to confirm their nature. This project will be the perfect opportunity to learn about a wide range of astrophysical phenomena, develop good practices for data mining in the era of Big Data, as well as hone your programming skills. This topic is very timely for the field, and as such may lead to co-authorship in scientific publications. Important: interested students must be able to communicate properly in English. |
No |
| 43 | Desarrollo y aplicación de un modelo dinámico del Sistema Solar Development and application of a dynamical model of the Solar System |
Dr. Tomás Alonso Albi (OAN, IGN) | Prof. Sergio Pascual Ramírez | El objetivo del trabajo es que el estudiante desarrolle, en un sentido práctico, los conocimientos necesarios para el cálculo preciso de posiciones de cuerpos menores, como asteroides y cometas, mediante integración numérica. Esto supone el desarrollo de un modelo físico del Sistema Solar, teniendo en cuenta las perturbaciones relativistas de los cuerpos masivos como el Sol, los planetas, y los principales asteroides. El modelo incluirá el cálculo de las fuerzas no gravitatorias que afectan a los cometas (por la expulsión de material en sus colas, mediante el modelo de Marsden), y a los pequeños asteroides (presión de radiación, efecto Yarkowski, mediante el modelo de Marsden-Sekanina). También se modelará el efecto del achatamiento del Sol y otros cuerpos en las trayectorias de los asteroides durante los encuentros cercanos con la Tierra, y el efecto de las mareas. El resultado del trabajo será un código de integración numérica que se validará tanto con otros códigos y servicios de efemérides, como con la astrometría derivada de imágenes tomadas por diferentes telescopios, terrestres y espaciales, de diferentes asteroides. Una vez validado, se utilizará para estudiar futuros casos de encuentros cercanos de asteroides con la Tierra y la Luna, como el caso de Apophis en 2029, y el de 2024 YR4 en 2032. Requisitos: Conocimientos de programación (preferiblemente orientada a objetos, dado que es posible que se maneje un elevado volumen de datos y operaciones), e interés por la dinámica celeste. |
No |
| 44 | Simulaciones innovadoras de imagen dinámica para VLBI con SKA Novel Dynamic Imaging Simulations for VLBI with SKA |
Dr. Pablo de Vicente (Obs. de Yebes, IGN) | Prof. Armando Gil de Paz | The RADIOBLOCKS project funded by Horizon Europe unites leading European radio astronomy institutes to develop innovative building blocks. Its 33 partners focus on four themes to drive breakthroughs in radio astronomy and boost Europe's scientific edge. The project aims to develop new technological components that will enhance the entire data chain, from signal reception to data processing. These building blocks have been recognised as essential by radio astronomy research infrastructures for achieving higher sensitivity, wider frequency coverage, larger fields of view, and more advanced data processing. One of the partners is the Yebes Observatory (IGN), which has a leading role in many of the work packages. In particular, Yebes Director is co-chair of the project and astronomer Cristina García-Miró co-leads the Task 5.3 devoted to Simulations for optimising calibration and parameter extraction. The goal of this task is to perform end-to-end simulations to understand the parameter space for optimization of the calibration, very relevant when SKA telescopes join the VLBI Global arrays, and to perform simulations of dynamic imaging VLBI observations, developed in the context of the Event Horizon Telescope (EHT and ngEHT). The proposed master’s degree project will simulate an X-ray binary system making use of the dynamic imaging pipeline developed by the group led by José Luis Gómez at the Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) in Granada. This group has created the ‘kine’ pipeline, based on neural radiance fields (NeRF models) and introduces time regularization, a method that correlates information across observations taken at different times to reconstruct a coherent video. Notably, ‘kine’ has been the most successful pipeline to date in passing the EHT Collaboration’s tests for sparse interferometric arrays, but limited testing has been performed at centimetre wavelengths on denser arrays like the European VLBI Network (EVN). The goal of this master’s project is to develop a toy model video representing an X-ray binary system evolution and to generate synthetic data sets, using the EHT Imaging pipeline at different cm-wavelengths, for an EVN-like array and including the phased-up MeerKAT array and the future SKA-Mid array. The observations will be processed using ‘kine’ to obtain the dynamic imaging results. This project will help testing ‘kine’ in for future VLBI arrays containing the phased-up SKA telescopes in cm-wavelengths, applied to a very relevant science case for dynamic imaging. |
Candela Chico Herrera |
| 45 | Desvelando la retroalimentación nuclear en galaxias cercanas Unveiling nuclear feedback in nearby galaxies |
Dr. Miguel Querejeta Pérez (OAN, IGN), Dr. Santiago García Burillo (OAN, IGN) | Prof.a María África Castillo Morales | Las galaxias activas albergan un potente motor en su núcleo que puede desencadenar transformaciones cruciales sobre la propia galaxia. El fenómeno AGN es consecuencia de la acreción de gas alrededor del agujero negro supermasivo central, y una de las consecuencias más comunes es la expulsión de cantidades importantes de gas («outflows»), que pueden involucrar tanto a la fase molecular como al gas ionizado. En este TFM nos centramos en el estudio detallado de «outflows» moleculares e ionizados en galaxias cercanas. En la colaboración PHANGS contamos con un cartografiado detallado del gas molecular en 74 galaxias con el interferómetro ALMA, observaciones de gas ionizado con MUSE (VLT), además de imágenes a alta resolución de los telescopios espaciales Hubble y Webb. Proponemos utilizar los datos de exquisita calidad disponibles en PHANGS para caracterizar la dinámica y propiedades de los «outflows» asociados a núcleos galácticos activos. ¿Existe una relación espacial entre el gas molecular evacuado y el gas ionizado? ¿Cómo afectan esos flujos de gas a su entorno? Frente a estudios centrados en cuásares y núcleos extremadamente energéticos, este proyecto ofrece la oportunidad de estudiar el fenómeno AGN en una muestra con núcleos moderados, más representativos de las galaxias típicas del universo local. |
No |
| 46 | Enanas marrones en sus primeras fases: explorando el origen subestelar en las nubes de Lupus con ALMA Brown dwarfs in their early phases: exploring the substellar origin in the Lupus cloud with ALMA |
Dr. Alejandro Santamaría Miranda (OAN, IGN), Dr. Pablo Rivière Marichalar (OAN, IGN) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | Las enanas marrones son objetos fascinantes: demasiado masivos para considerarse planetas, pero insuficientemente masivos para iniciar la fusión nuclear estable del hidrógeno como las estrellas. Su origen es todavía un misterio abierto en astrofísica. ¿Se forman como estrellas de baja masa, directamente a partir del colapso de nubes de gas? ¿O son más bien fragmentos expulsados de discos protoplanetarios o sistemas múltiples en formación? El estudio de estas cuestiones requiere la observación de las enanas marrones en sus etapas más tempranas, cuando todavía están rodeadas de gas y polvo, en las llamadas fases pre- y proto-enana marrón. En los últimos años, nuestro grupo ha identificado varios candidatos muy jóvenes en las nubes moleculares de Lupus 1 y 3, y los resultados ya publicados muestran que diferentes mecanismos de formación podrían estar actuando al mismo tiempo. Ahora, gracias a nuevas observaciones de ALMA en la nube Lupus 4 —una de las regiones más prometedoras y menos exploradas— contamos con un conjunto de datos sin precedentes para ampliar el censo de estos objetos. El TFM consistirá en:
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No |
| 47 | Streamers en estrellas jóvenes Streamers in young stars |
Dr. Pablo Rivière Marichalar (OAN, IGN) | Prof. David Montes Gutiérrez | Los objetos estelares jóvenes nacen en nubes moleculares de donde heredan el material que los compone. Durante años, el paradigma de formación estelar asumía que estos objetos se forman de manera aislada tras la formación de un núcleo en colapso. Sin embargo, observaciones durante los últimos años han revelado una película distinta, en la que el objeto estelar joven continúa acretando material del entorno de la nube molecular durante todas las etapas de su desarrollo, lo que puede tener un gran impacto en la química del sistema, así como en los procesos de formación planetaria. El objeto estelar SU Aur, en la nube molecular de Taurus/Auriga es uno de estos objetos en los que recientemente hemos detectado un streamer de acreción. Ésta es la primera vez que se detecta dicho streamer, uniendo SU Aur al selecto grupo de objetos donde esta fenomenología puede ser estudiada. Objetivos: el estudiante trabajará con datos del interferómetro NOEMA y del radio telescopio de espejo único IRAM-30m con el objetivo de caracterizar tanto el streamer como el entorno circumestelar. Se espera que cubra todo el proceso, desde la reducción de los datos astronómicos a la aplicación de modelos químicos y dinámicos que permitan conocer mejor la composición y funcionamiento del citado streamer. Se espera que el trabajo resulte en la publicación de un artículo científico en la revista Astronomy & Astrophysics. |
No |
| 48 | Observaciones con ALMA del polvo y el gas molecular denso. ¿Cómo varían las propiedades del medio interestelar y las leyes de formación estelar en las galaxias cercanas? ALMA observations of dust and dense molecular gas. How do ISM properties and star formation laws vary in nearby galaxies? |
Dr. Antonio Usero Villanueva (OAN, IGN) | Prof.a Maritza A. Lara-López | Este proyecto ofrece dos alternativas basadas en el análisis de las imágenes de 10 galaxias cercanas obtenidas a 1.1mm con el ALMA Compact Array (ACA) por la colaboración PHANGS. Gracias a la resolución espacial (~300-400 pc) y la sensibilidad de ACA, ambas opciones permiten estudiar de manera novedosa distintas cuestiones sobre el medio molecular interestelar y la formación estelar. La primera opción consiste en comparar las nuevas imágenes de radiocontinuo con datos de archivo a otras frecuencias para segregar la contribución de los distintos mecanismos de emisión (free-free, polvo, etc.). Entre otras cosas, los mapas de la contribución del polvo frío permitirían estudiar cómo varía el factor de conversión que se usa para traducir la emisión de CO en masa de gas molecular. La segunda opción consiste en estudiar la fase densa del gas molecular en la que nacen las estrellas mediante las nuevas imágenes de las líneas HCN(3-2) y HCO+(3-2). Mientras que nuestro conocimiento del gas denso en otras galaxias se basa fundamentalmente en observaciones de las líneas J=1-0 de estas especies, las líneas J=3-2 ofrecen un diagnóstico más fiable. Comparando los nuevos mapas con imágenes de archivo de otras líneas y de trazadores de formación estelar, se podrá evaluar cómo varían las propiedades del gas denso y las leyes empíricas de formación estelar en los discos galácticos. Independientemente de la opción que se elija, los resultados podrían dar pie a una publicación científica. |
No |
| 49 | Una mirada multifásica sobre Arp 220 A multiphasic regard on Arp 220 |
Dr.a Alba Vidal-García (OAN, IGN), Dr.a María Jesús Jiménez-Donaire (OAN, IGN) | Prof.a Patricia Sánchez-Blázquez | The main goal of this project is to characterize different phases of the interstellar medium (ISM) of Arp 220. This galaxy is a local ULIRG that results from a galaxy merger and as such it serves as a wonderful laboratory to study the conditions of the gas in extreme starburst galaxies. We will compare recent JWST observations in the IR with those available from different observatories such as ALMA, IRAM and Herschel at longer wavelengths, with the goal of linking the molecular gas and dust reservoirs to the observed star formation in its environment. The student will become familiar with multiwavelength observations by analyzing a set of radio datacubes and infrared spectra and imaging. The key objectives of the project will encompass studying the distribution of these different tracers of gas and dust and test the possible correlations among them. The student will analyze how their distribution and variations may be related to local star formation, diverse energetic phenomena and non-equilibrium local conditions. Some knowledge of computing skills is desirable. |
No |
| 50 | Selección de la mejores estrellas FGKM para la caracterización de atmósferas exoplanetarias Selection of the best target list of FGKM stars for exoplanet atmospheric characterization |
Prof. David Montes Gutiérrez (UCM) | Prof. David Montes Gutiérrez | La detección de miles de exoplanetas en tránsito en un rango de masas y tamaños, a partir de programas como los estudios terrestres HATNet y WASP y las misiones espaciales Kepler y TESS, ha abierto la posibilidad de caracterización atmosférica en una amplia gama de propiedades planetarias. En ester trabajo se realizara una selección de estrellas FGKM con planetas transitantes utilizando figuras de mérito de espectroscopia de transmisión/emisión y que ademas cubran un rango de radios y temperaturas de equilibrio. De estas se seleccionaran las que estén bien caracterizadas es decir que tengan buenas determinaciones de masa y parámetros orbitales suficientemente precisos (p. ej., época de tránsito, período orbital, excentricidad, argumento del periastro) para garantizar un conocimiento preciso de sus efemérides orbitales que permitan determinar los tiempos futuros de tránsito y eclipse con la suficiente precisión para poder programar las observaciones en Tierra o en el espacio. Estas estrellas con exoplanetas bien caracterizados serán de gran utilidad para las misiones de caracterización de atmósferas de exoplanetas actuales (por ejemplo, el Telescopio Espacial Hubble y el JWST) y futuras (por ejemplo, Pandora, Ariel, Roman y el Observatorio de Mundos Habitables, HWO). Referencia: - A New Approach to Compiling Exoatmospheric Target Lists and Quantifying the Ground-based Resources Needed to Vet Them, Jennifer A. Burt, et al. The Astronomical Journal, 170:216 (18pp), 2025 October |
No |
| 51 | Espectros sintéticos de estrellas M con modelos PHOENIX/1D LTE Synthetic spectra of M dwarfs with LTE PHOENIX/1D models |
Prof. David Montes Gutiérrez (UCM) | Prof. David Montes Gutiérrez | En este trabajo se trabajara con la malla de modelos de atmósfera en equilibrio termodinámico local (LTE) PHOENIX/1D en su ultima version, NewEra, (Hauschildt, et al. 2025) que incluye una actualización de lineas atómicas y moleculares. Se aprenderá a seleccionar los modelos correspondientes a un determinado rango de parámetros estelares (Teff, log(g), metalicidad [M/H]) centrándose en las estrellas de tipo espectral M en la secuencia principal con diferentes rangos de elementos alpha. Se utilizaran los espectros sintéticos de baja resolución que proporciona NewEra para calcular indices espectrales y se realizarán calibraciones con diferentes parámetros y comparaciones con espectros observados. Se estudiara también la posibilidad de generar espectros sintéticos de alta resolución y estudiar el comportamiento de lineas espectrales de algunos elementos de interés para la determinación de abundancias químicas. Referencias: - The NewEra model grid, Peter H. Hauschildt, et al., 2025, A&A, 698, A47 - The PHOENIX/1D NewEra model atmosphere grid: Access software & low resolution synthetic spectra, Peter H. Hauschildt, et al. |
No |
| 52 | Identificación, caracterización y frecuencia de fulguraciones en espectros de estrellas M de CARMENES Identification, characterization and frequency of flares in the spectra of M stars from CARMENES |
Prof. David Montes Gutiérrez (UCM) | Prof. David Montes Gutiérrez | En este trabajo se utilizarán series temporales de espectros de alta resolución de estrellas M tomados con el espectrógrafo CARMENES (Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs) para analizar lineas sensibles a la actividad cromosférica e identificar variaciones temporales que se correspondan con el comportamiento típico de las fulguraciones. Se estudiara la respuesta de las diferentes líneas espectrales a este tipo de fenómeno magnético que puedan corresponderse con desfases temporales debidos al calentamiento de zonas de la cromosfera a diferente altura. Se determinará la energía liberada en la fulguraciones y la frecuencia con la que se producen analizando su posible dependencia con los parámetros de la estrella (Teff, edad, P_rot). Referencias: - The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Behaviour of the Paschen lines during flares and quiescence, Fuhrmeister, B.; et al. 2023A&A...678A...1F - Flare frequency in M dwarfs belonging to young moving groups, Mamonova, Shan, Kowalski, Wedemeyer, & Werner, 2025, A&A, 700, 153 |
No |
| 53 | Sistemas planetarios de baja metalicidad Low-metallicity planetary systems |
Dr.a María Rosa Zapatero Osorio (CAB, CSIC-INTA), Dr.a Esther González Álvarez (CAB, CSIC-INTA), Dr. Paulo A. Miles Páez (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Sergio Pascual Ramírez | Se conocen más de 5000 exoplanetas en la Vía Láctea que orbitan alrededor de estrellas con una composición química parecida a la de nuestro Sol. Sin embargo, nada se sabe acerca de los planetas en torno a las estrellas con carencias notables de elementos como el oxígeno, carbono y hierro. El Trabajo de Fin de Máster propuesto consiste en buscar la presencia de planetas cuyas estrellas tienen metalicidades más de 10 veces inferiores a la solar empleando la técnica de tránsitos fotométricos y las curvas de luz de TESS. La detección de uno de estos planetas es un resultado de muy alto impacto y dará lugar a publicaciones. Requisitos: conocimientos de Python. |
No |
| 54 | Aprendizaje automático aplicado a la evolución de galaxias en cúmulos: uso de datos de ESA para caracterizar la estructura a gran escala del Universo Machine Learning applied to galaxy evolution in clusters: Using ESA data to constrain the large scale structure of the Universe |
Dr. Ricardo Pérez (ISDEFE for ESA), Dr.a Ana María Pérez (ISDEFE) | Prof. Nicolás Cardiel López | The characterization of the large-scale structure of the Universe is key to understand the different scenarios of galaxy evolution. Its impact in AGN ratio, star formation activity, morphology or mass - luminosity relation in the scope of galaxy environment needs large volume of data together with advanced processing techniques. The ESA science archive provides a wealth of data than can easily accessible and studied. This project aims to apply Machine Learning techniques to study galaxies in the Hubble Frontier Fields using photometric data from X-ray to Far Infrared. |
No |
| 55 | Análisis estadístico de imágenes all-sky para la caracterización del brillo del cielo en Madrid Statistical analysis of all-sky images for the characterization of sky brightness in Madrid |
Prof. Sergio Pascual Ramírez (UCM) | Prof. Sergio Pascual Ramírez | La contaminación lumínica producida por la iluminación artificial nocturna es un problema que afecta no solo a las observaciones astronómicas, sino también al medio natural y a la calidad de vida humana. Su estudio y cuantificación son fundamentales para diseñar políticas de iluminación más sostenibles, preservar el cielo nocturno y proteger la biodiversidad. Las imágenes all-sky, imágenes hemisféricas que proporcionan una panorámica desde el horizonte hasta el cenit, contienen una gran cantidad de información relevante para estudios de contaminación lumínica. Este trabajo analizará una serie de imágenes tomadas en el observatorio UCM, aplicando diferentes técnicas de análisis, desde estadísticos simples a técnicas como PCA o desarrollos en bases ortonormales, para recuperar de manera eficiente indicadores de la calidad del cielo nocturno como emisión de luz cerca del horizonte, correlación entre el brillo cenital y otros indicadores, así como su evolución temporal. |
No |
| 56 | Restricciones a la física fundamental a través de la cosmología Constraining fundamental physics with cosmology |
Dr. Shahab Joudaki (CIEMAT) | Prof. José Alberto Ruiz Cembranos | The standard cosmological model includes cold dark matter, dark energy, and massive neutrinos, which together constitute over 95% of the energy content of the Universe. They have a direct impact on the formation of galaxies, the accelerated expansion and ultimate fate of the Universe, and the predominance of matter over antimatter, respectively. Hence, if we are to understand the Universe, we need to fully uncover their physical properties. This includes but is not limited to measuring the density of the dark matter, the equation of state of the dark energy, and the sum and hierarchy of the neutrino masses. To this end, the student will utilize state-of-the-art cosmological datasets to perform a self-consistent combined analysis of the two most powerful probes of the dark Universe: weak gravitational and galaxy clustering. This involves modifying the analysis code to include uncertainties in the modeling, such as how the dark matter is distributed on nonlinear scales. It subsequently involves performing Markov Chain Monte Carlo runs on supercomputers that will allow for novel constraints on the underlying cosmological model. The student will analyze these constraints and assess possible tensions between different cosmological probes. The project requires the student to have an understanding of Python and Unix. |
No |
| 57 | Excitación colisional del ion HCCS+ por H2 Collisional excitation of the HCCS+ ion by H2 |
Dr.a Amélie Godard Palluet (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Armando Gil de Paz | Astrochemistry investigates the chemical composition and processes occurring in astrophysical media. To date, over 330 molecules have been detected in space [1]. A central question in this field is how these molecules form. The HCCS+ ion is thought to play an important role in sulfur chemistry, which remains poorly understood in the interstellar medium (ISM) [2]. To study the chemistry of such molecules, their accurate abundances should be determined. These are typically derived from the analysis of molecular spectra obtained by telescopes. However, this analysis often relies on the Local Thermodynamic Equilibrium (LTE) approximation, which is known to be inaccurate for most astrophysical environments, including TMC-1, where HCCS+ was recently detected for the first time [3]. To overcome this approximation and accurately derive HCCS+ abundances, the collisional rate coefficients of HCCS+ with H2 (the most abundant species in the ISM) must be calculated. This is done by (1) computing the electronic interaction between HCCS+ and H2 using quantum chemistry methods, and (2) performing scattering calculations using quantum methods to simulate the collision between the two species. Once obtained, these data will enable the first accurate determination of HCCS+ abundance in the ISM, advancing our understanding of sulfur chemistry and its evolution in space. The main task of the hired student will be to perform scattering calculations to determine HCCS+-H2 collisional rate coefficients. The results obtained during this work will be published in a peer-reviewed journal. He/she will participate in weekly meetings within the Chemical complexity in the ISM and star formation group at CAB [4], and will have the opportunity for daily interactions with theoretical chemists, astronomers and software engineers. [1] https://www.astrochymist.org/ [2] Ruffle et al., MNRAS 306, 691 (1999) [3] Cabezas et al. A&A 657 L4 (2022). [4] https://sites.google.com/view/cab-ccismsf-group/home Requirements (recommendation): - Programming skills: Intermediate level, preferably in Fortran - Language: English |
No |
Trabajos Fin de Máster en realización de cursos precedentes
| Núm. | Título / Title | Supervisión | Tutor/a UCM | Resumen | Asignado |
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| 018, 2023-2024 | Observaciones de Sextans A con VLT-MUSE: retrato de la evolución de las estrellas masivas de baja metalicidad The evolution of metal-poor massive stars portrayed by VLT-MUSE observations of Sextans A |
Dr.a Miriam García García (CAB, CSIC-INTA) | Prof. Armando Gil de Paz | Metal-poor massive stars lie at the core of phenomena registered by frontier observing facilities: high redshift star forming galaxies observed by JWST, GRBs and SNe registered by transient factories, and neutron stars and black hole mergers detected by gravitational wave experiments. Our team mines nearby galaxies of the Local Group, where we can individually observe metal-poor massive stars, to characterize their physical properties and evolution so that our results can inform other fields of Astrophysics. This project will exploit VLT-MUSE observations of Sextans A, obtained as part of an international collaboration, to study the evolution of 1/10 Zsun massive stars. Building from spectral classification of the complete population of two galactic regions, enabled by MUSE, the project will inform models of evolution by examining the relative numbers of different types of stars (e.g. blue vs red supergiants). We will also look for evolutionary stages favored by low metallicity such as CHE and Be stars. Time permitting we will build the IMF of the region and estimate the escape fraction of ionizing photons. |
Irene Garbajosa Suárez |
| 030, 2024-2025 | Estudio del papel prebiótico de las cadenas de carbono en el medio interestelar Tracing the prebiotic role of carbon chains in the interstellar medium |
Dr.a Angèle Taillard (CAB, CSIC-INTA), Dr.a Asunción Fuente (CAB, CSIC-INTA) | Prof.a Miriam Cortés Contreras | Interstellar medium (ISM) is the prime material from which stars and planets are formed and its chemical composition is of maximum interest. The ISM consists primarily of hydrogen gas but there are small, but important, contributions from other species as well, including carbon-bearing molecules. These range from simple (carbon monoxide, carbon dioxide) to complex (ethene, benzene, propynal, methanol and other alcohols, and cyanides), with confirmed detection of very large molecules (like polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and fullerenes like C60 and C70). From an astrobiological point of view, PAHs are associated with prebiotic chemistry and are widely searched (in the ISM, exoplanet atmospheres, dust...) but their origin is still uncertain. Carbon chain molecules are particularly interesting because they are thought to be the starting point for a significant fraction of these large compounds in the ISM. It is suspected that carbon-chain species are a key stage in the formation of PAHs and fullerenes, formed in gas-phase through ion-molecule reactions (botttom-up chemistry), although some of them might also be produced by the erosion interstellar grains in a top-down scenario. Although 43% of the molecules detected in space are carbon chains there are important doubts on their formation routes and their possible chemical connection with larger molecules and interstellar grains. Gas phase Elemental abundances in Molecular CloudS (GEMS, PI: A. Fuente) is an IRAM 30-m Large Program aimed at determining the S, C, N, and O behaviours in a set of selected prototypical star-forming regions. We will use the GEMS database to investigate the formation and destruction routes of carbon-chains in a sample of 23 starless cores located in Taurus, Perseus, and Orion. We will analyse in details the chemistry of these molecules to determine their relationship with the formation of the previously discussed large interstellar compounds. The student will learn to identify complex molecules, as well as their formation and destruction pathways. This work can lead to the publication of these results in a peer-reviewed journal. |
Víctor Sánchez García |