Novinky z FZÚ AV ČR

I will review recent progress in understanding the connection between positivity bounds and scattering time delays in effective field theories.

První ryze český fluorescenční teleskop zvládá odolat extrémním podmínkám pouště v Utahu i pampy v Argentině. Právě v areálu argentinské Observatoře Pierra Augera bude trojice teleskopů nové generace od roku 2025 měřit, odkud přilétají vysokoenergetické kosmické částice. Teleskop navrhli pracovníci Společné laboratoře optiky Fyzikálního ústavu AV ČR a Univerzity Palackého v Olomouci spolu s vědci z Japonska v rámci projektu The Fluorescence detector Array of Single-pixel Telescopes (FAST).

Částicová fyzika je podivnější, než by se mohlo zdát. Vědci z mezinárodní observatoře Telescope Array, kde je zapojen také vědec z Fyzikálního ústavu AV ČR, zachytili extrémně energetickou částici, která byla pojmenována "Amaterasu" podle japonské nebeské bohyně Slunce. Původ takto vysokoenergetické částice zůstává záhadný, protože zpětné sledování směru příletu nevede k žádnému zřejmému zdroji, například galaxii.

With the upcoming generation of galaxy surveys such as Euclid, LSST (Vera Rubin Observatory) DESI and SKAO, among others, the cosmological community will have groundbreaking measurements of the Large Scale Structure of the Universe. These measurements will provide very precise information about the expansion rate, the growth of non-linear structures as a function of scale and the impact of baryonic feedback. These measurements have to be confronted against theoretical models that aim to explain the nature of Dark Matter, Dark Energy and possibly resolve the ongoing tensions we face in cosmology, such as the H0 and the S8 discrepancies. In this talk I will recall some of the competing and alternative models to the standard LCDM paradigm that have been proposed in the literature in the last decades, focusing on scalar-tensor theories with and without screening and generalized parametrizations of Modified Gravity. I will discuss how, with the combined observations from Euclid (especially with the complementarity of Weak Lensing and Galaxy Clustering) and the advent of Radio-cosmology, we expect to be able to constrain that vast theoretical parameter space. By doing so, we will also hopefully measure the neutrino mass and learn about the fundamental physics of baryons and non-linear structure formation. Towards the end I will discuss also the challenges we face in computational complexity and how this is being resolved with emulators and the emerging field of differentiable programming.

Vážení kolegové, dovolujeme si Vás pozvat na seminář Sekce fyziky elementárních částic, který přednese Dr. Petr Závada. Více informací naleznete v pozvánce.

Dr. Eva Maria Martins dos Santos z FZÚ obdržela 17. listopadu ocenění Auger Impact Award 2023 za mimořádné úsilí při koordinaci Monte Carlo simulací, které mají obrovský vliv na výsledky zveřejňované observatoří Pierra Augera, ale nemusí být vždy nutně viditelné, a také za její mimořádně vstřícný přístup orientovaný na službu ostatním.   

Black holes contain, deep in their interior, theoretical evidence of the failure of general relativity. A series of fundamental results, starting from the 1965 Penrose singularity theorem, proved that physically realistic initial conditions will unavoidably produce a singular black hole spacetime. It is generally expected that a full theory of quantum gravity should remove the singularities that appear in general relativity. However, the lack of proper understanding of the dynamical laws dictating the evolution of spacetime and matter in these extreme situations hinders the extraction of predictions in specific models. I will discuss, in a model-independent manner, the different possibilities that singularity regularization may open, focus on fundamental open issues that need to be addressed to obtain viable nonsingular black hole candidates, and finally discuss observational signatures.

The program is composed of four sessions. Each session starts with a lecture and continues with practical exercises. For practical exercises, the users will be provided with a cookbook, installation files and necessary data. Preliminary experience with Jana2006/Jana2020 is not required. The workshop is OFF LINE. For registration please send e-mail to Michal Dusek, dusek [at] fzu [dot] cz

Vědci z Fyzikálního ústavu zazářili na letošním 15. ročníku mezinárodní konference NANOCON, který probíhal ve dnech 18.–20. října 2023 v Brně. Konference se zaměřila na nanomateriály a nanotechnologie pro udržitelnou energii a životní prostředí a přilákala 260 účastníků z 28 různých zemí.

Dvůr na Cukrovarnické, dopoledne, kolem roku 2015. Přicházel jsem do práce a proti mně šel Ondra, který naopak zrovna z práce odcházel. Vteřinu jsme se na sebe podívali a Ondra vypálil: „Co koukáš, mám vyděláno!“ To byl typický Ondrův humor, pohotový a nečekaný, se smyslem pro okamžik. (MD)

Light particles are very attractive candidates for new physics beyond the Standard Model. Several theories introduce them and, in some portion of the parameter space, they can act as good dark matter candidates. Their phenomenology is very diverse and specific signatures can be tackled using astroparticle experiments. I will provide an overview on the techniques and recent results used to constrain light particles with gamma rays and celestial objects.

Globular clusters (GCs) have the potential to bring light in the missing mass problem. It has been argued earlier that dark matter halos of dwarf galaxies must have central cores, to prevent their GCs to quickly settle into their galaxy nuclei: the time necessary for dynamical friction to remove their GC's energy and angular momentum would come out less than the age of the clusters if the halos were cuspy. The sunk GCs would form nuclear star clusters. It was found analytically that the problem of fast GC sinking is even more severe for MOND, a leading alternative to dark matter that otherwise well reproduces galaxy dynamics. The problem was anticipated for low-mass low-surface-brightness galaxies. We inspected the issue using high-resolution simulations. We initially investigated GCs of gas-free ultra-diffuse galaxies. We found that first GCs indeed approach the center of their host galaxy quickly, but then, once the GC moves within the central half effective radius of the galaxy, the sinking almost stops, opposing the analytic predictions. This comes from simplifying assumptions made when deriving analytically the dynamical friction effect. Actually, the phenomenon called core stalling occurs, that had previously been described in Newtonian gravity and is the reason why GCs can survive for a long time in cored dark matter halos. Next, we explored the consistency of MOND with the existence of GCs in isolated dwarf galaxies. These disky galaxies hold a large fraction of their baryons in the form of gas. We found that a GC can indeed spiral quickly into the center. However, if the supernova explosion rate is sufficient, then the GC has no problem to survive for a Hubble time, since the supernova explosions cause strong fluctuations in the gravitational potential of the galaxy, such that they give the GC random pushes.

Letos uplynulo sto let od narození RNDr. Miloše Václava Lokajíčka, DrSc. Narodil se 20. srpna 1923 ve Starém Plzenci u Plzně a zemřel 7. listopadu 2019 v Praze. Dožil se tedy 96 let, během kterých byl velmi činný. V jeho životě a práci bylo patrné propojování hlubokých znalostí přírodních věd (především fyziky a biofyziky), filozofie vědy, katolické víry a křesťanské kultury i s jejími hodnotami. Byl velmi aktivní i v oblasti rodinného a společenského života.

Prezident Petr Pavel udělil dne 28. října 2023 astrofyzikovi Jiřímu Grygarovi z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR Medaili Za zásluhy I. stupně za zásluhy o stát v oblasti vědy.

Předsedkyně Akademie věd České republiky Eva Zažímalová předala 30. října prémie Lumina quaeruntur. Mezi letošní laureáty ceny patří fyzik Jakub Vícha, chemik Karel Škoch, biolog Gerrit Angst, psycholožka Kateřina Chládková a filozof Davide Crippa, kteří získají podporu ve výši až čtyř milionů korun ročně na dobu maximálně pěti let. Ta jim umožní založit vlastní výzkumný tým.