Ewch i’r prif gynnwys
Gayathri Eknath

Dr Gayathri Eknath

(hi/ei)

Myfyriwr ymchwil

Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth

Trosolwyg

Cynhaliais fy ymchwil PhD yng Nghanolfan Ymchwil a Thechnoleg Astroffiseg Caerdydd, gan edrych ar briodweddau llwch a nwy o fewn cyfrwng rhyngserol galaethau. Goruchwyliwyd fy PhD gan yr Athro Stephen Eales a Dr Matthew Smith.

Cyhoeddiad

2023

2022

2021

Cynadleddau

Erthyglau

Gosodiad

Ymchwil

Canolbwyntiodd fy ymchwil PhD ar arsylwadau o alaeth Andromeda er mwyn deall sut roedd priodweddau llwch, yn enwedig y mynegai gollyngoldeb llwch, yn amrywio ynddo. Mae grawn llwch yn amsugno golau seren ac yn ail-allyrru'r golau hwn ar donfeddi isgoch. Gellir disgrifio dwyster yr allyriad hwn gan sbectrwm corff du wedi'i addasu, lle gellir addasu siâp y sbectrwm hwn gan newidiadau yn y mynegai gollyngiadau llwch. Felly, gallai astudio achos amrywiadau yn y mynegai emissivity llwch roi cliwiau i ni am gyfansoddiad ffisegol grawn llwch. 

Edrychais hefyd ar brofi algorithm Bayesaidd a ddatblygwyd yng Nghaerdydd o'r enw Mapio Proses Pwynt (PPMAP) gydag arsylwadau synthetig o galaethau o gyfres efelychu Auriga. Mae PPMAP yn amcangyfrif dwysedd wyneb llwch wrth ddileu'r gofyniad i arsylwadau cydraniad uchel gael eu llyfnhau i ddatrysiad is. Roedd fy ngwaith yn cynnwys creu arsylwadau synthetig i brofi pa mor dda y mae PPMAP yn adennill dwysedd wyneb llwch ar raddfeydd gofodol eithriadol.

Gosodiad

Anturiaethau yn Andromeda: cydadwaith llwch a nwy rhyngserol yn ein cymydog mawr

Haniaethol

Mae astudiaethau blaenorol o lwch yng ngalaeth Andromeda (M31) wedi dangos amrywiadau rheiddiol yn y mynegai gollyngedd llwch (β). Gall deall y rhesymau astroffisegol y tu ôl i'r amrywiadau rheiddiol hyn roi cliwiau am gyfansoddiad cemegol grawn llwch, eu strwythur corfforol, ac esblygiad llwch. Ym Mhennod 2, rydym yn defnyddio arsylwadau 12CO (J = 1-0) a mesuriadau dwysedd arwyneb màs llwch sy'n deillio o arsylwadau Herschel i gynhyrchu dau gatalog cwmwl. Rydym yn defnyddio'r catalogau hyn i ymchwilio i weld a oes tystiolaeth bod β yn wahanol y tu mewn a'r tu allan i gymylau moleciwlaidd. Mae ein canlyniadau'n cadarnhau amrywiadau rheiddiol y β a welwyd mewn astudiaethau blaenorol. Ychydig iawn o wahaniaeth a welwn rhwng y β cyfartalog y tu mewn i gymylau moleciwlaidd o'i gymharu â chymylau moleciwlaidd allanol, mewn anghytundeb â modelau sy'n rhagweld cynnydd o β mewn amgylcheddau trwchus. Rydym yn dod o hyd i rai cymylau olrhain gan lwch gydag ychydig iawn CO a allai fod naill ai cymylau dominyddu gan nwy atomig neu gymylau o nwy moleciwlaidd sy'n cynnwys ychydig CO.

Gallai dod o hyd i ollyngiad gormodol ar donfeddi is-filimetr y tu hwnt i 500 μm ("gormodedd is-mm") awgrymu bod llawer o lwch oer iawn mewn galaeth neu fod gan y grawn llwch briodweddau allyriadau anarferol. Ym Mhennod 3, rydym yn defnyddio arsylwadau submillimedr newydd o M31 yn 450 a 850 μm i chwilio am unrhyw ollyngiad gormodol o lwch ar y tonfeddi hyn. Nid ydym yn dod o hyd i dystiolaeth gref am bresenoldeb gormodedd is-mm. Rydym yn cyflwyno canlyniadau cyntaf rhaglen fawr HASHTAG sy'n dangos dosbarthiad gofodol tymheredd llwch, β a dwysedd arwyneb màs llwch yn M31.

Ym Mhennod 4, rydym yn cynhyrchu catalog cwmwl a ddewiswyd gan ddefnyddio arsylwadau archifol Herschel ac arsylwadau JCMT newydd o M31 o raglen fawr HASHTAG. Yna byddwn yn archwilio faint o nwy moleciwlaidd a hydrogen atomig wedi'i olrhain gan CO yn ein cymylau a ddewiswyd gan lwch. Rydyn ni'n dangos bod llwch yn olrheiniwr da o'r màs nwy ISM ar raddfa cymylau moleciwlaidd unigol ond gyda gwrthbwyso o'r masau nwy CO-olrhain + HI. Rydym yn cynnig y gallai'r gwrthbwyso fod oherwydd amrywiadau yng nghymhareb nwy i lwch, neu oherwydd nwy moleciwlaidd CO-dywyll ar goll nad yw'n cael ei olrhain.

Mae ffurfio sêr yn broses aneffeithlon. Mae'r hyn sy'n gyrru'r aneffeithlonrwydd hwn yn dal i fod yn ddirgelwch. Ym Mhennod 5, rydym yn mesur effeithlonrwydd ffurfio sêr (SFE) cymylau unigol ar gyfer y cymylau a dynnwyd ym Mhennod 4. Rydym yn ymchwilio i weld a yw'r SFE yn amrywio mewn cymylau ar draws gwahanol safleoedd yn yr alaeth. Rydym yn defnyddio allyriadau FUV + 24 μm i olrhain ffurfiant seren enfawr a ffurfiant seren wedi'i guddio â llwch. Rydym hefyd yn astudio a yw unrhyw eiddo llwch arsylwadol yn dylanwadu ar SFE cymylau. Nid ydym yn dod o hyd i unrhyw dueddiadau systematig o SFE gyda radiws ond rydym yn dod o hyd i gydberthynas cryf o'r gyfradd ffurfio sêr gyda nwy atomig a nwy moleciwlaidd wedi'i olrhain CO. Rydym yn canfod bod SFE hefyd yn cydberthyn â thymheredd llwch a β.

Ym Mhennod 6, rydym yn defnyddio galaeth efelychiadol i brofi a gwneud y gorau o PPMAP algorithm Bayesaidd i'w gymhwyso ar arsylwadau o alaethau allanol. Rydym yn canfod bod gwrthbwyso rhwng y gwerthoedd dwysedd wyneb màs llwch efelychiad mewnbwn a'r allbwn PPMAP.

Ffynhonnell ariannu

  • Cyngor Cyfleusterau Gwyddoniaeth a Thechnoleg
  • Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd
  • Cronfa Ysgoloriaeth Bell Burnell i Raddedigion

Addysgu

Ôl-raddedig (modiwlau MSc)

  • PXT991: Technegau Uwch mewn Astroffiseg (2020-23)
  • PXT992: Sgiliau Astudio ac Ymchwil Uwch (2019-23)

Israddedig (modiwlau BSc)

  • PX1228: Cyflwyniad i Astroffiseg (2018-19)
  • PX2140: Y Sêr a'u Planedau (2018-20)

Goruchwylwyr

Stephen Eales

Stephen Eales

Pennaeth Grŵp Seryddiaeth
Canolfan Ymchwil a Thechnoleg Astroffiseg Caerdydd (Cyd-gyfarwyddwr)

Matthew Smith

Matthew Smith

Uwch Ddarlithydd
Cyfarwyddwr Astudiaethau Ymchwil Ôl-raddedig