Science and Research

Department of Theoretical Physics and Astrophysics

The Department of Theoretical Physics and Astrophysics (ÚTFA) of Masaryk University connects fundamental theory with modern observational and data-driven astrophysics. We provide undergraduate and follow-up (master’s) programs, operate the university observatory at Kraví hora, and collaborate with leading ground-based and space observatories. Our research covers stellar astrophysics and star clusters, stellar populations in galaxies, high-energy phenomena, active galactic nuclei, and key areas of theoretical physics.

Astrophysics of Stars and the Interstellar Medium (ISM)

We study the physics of stars and their interactions with the interstellar medium — from stellar winds to the chemistry and dynamics of the ISM.

Astrofyzika otevřených hvězdokup

Zkoumáme strukturu, vývoj a chemii otevřených hvězdokup a jejich roli v mapování Mléčné dráhy.

Hvězdné populace v galaxiích

Zkoumáme vznik a vývoj hvězd od hvězdokup po celé galaxie. Kombinujeme rozlišené i integrované populace, chemickou evoluci a proměnnou IMF, abychom propojili lokální fyziku s galaktickými měřítky.

Galactic Nuclei

We study the growth of supermassive black holes and their impact on their host galaxies - from the Galactic Center to distant quasars.

Galaxy cluster astrophysics

Horké plazma v galaxiích a kupách, zpětná vazba AGN a kosmické prostředí. Propojujeme data z rentgenových a dalších misí s pokročilým modelováním a metodami strojového učení.

Pozorovací astronomie & Observatoře

Zajímá nás časově proměnná obloha, fotometrie a spektroskopie hvězd, exoplanet a tranzitní jevy. Observatoř MU na Kraví hoře slouží výuce, studentským projektům i výzkumu a spolupracuje s veřejností.

Kvantová Gravitace

Naše oddělení teoretické fyziky zkoumá matematické základy fyzikálních úkazů, včetně kvantové mechaniky, teorie pole a obecné teorie relativity.

Matematické struktury v teoretické fyzice

Geometrie, teorie grup a algebraické metody jako jazyk moderní fyziky; nástroje propojující matematiku s fyzikálními modely.

Vlnová a částicová optika

Šíření a manipulace světla od klasické vlnové optiky po kvazičásticové popisy; interferenční a zobrazovací jevy s aplikacemi.

Fyzikální vzdělávání (didaktika fyziky)

Naše oddělení teoretické fyziky zkoumá matematické základy fyzikálních úkazů, včetně kvantové mechaniky, teorie pole a obecné teorie relativity.

Satellite and detector development

Our group contributes to the development of space missions focused on the study of high-energy transient phenomena, including gamma-ray bursts and kilonovae. We lead scientific preparation, data analysis, and exploitation of observations from small satellite missions.

Vzdělání a zapojení studentů

Jsme odhodláni podporovat novou generaci vědců. Náš institut nabízí bakalářské, magisterské a doktorské programy ve fyzice i astrofyzice kombinující důkladnou výuku s možností zapojení do výzkumu. Studenti získají praktické zkušenosti s analýzou dat, numerickými simulacemi nebo přístrojovým vybavením a mnozí se zúčastní mezinárodních spoluprací a stáží.

Publikace

Year of publication

Type

Total number of publications: 63

Articles

A Brush with Turbulence: Probing the ICM Dynamics in the Merging Toothbrush Cluster using XRISM

MADANGARLI Anjali SIMIONESCU Aurora RÖTTGERING Huub MAJUMDER Anwesh HARUSE Soeda NAKAZAWA Kazuhiro UCHIDA Yuusuke ITO Daisuke BRUNETTI Gianfranco VAN WEEREN Reinout ZHANG Congyao RAJPUROHIT Kamlesh CHAKRABORTY Priyanka AKAMATSU Hiroki

Peer-reviewed scientific article

Astronomy and Astrophysics, year: 2026
A distant brown dwarf coplanar to a warm Jupiter and a hot super-Earth

JONES Matias I. NAPONIELLO Luca TRIFONOV Trifon BRAHM Rafael PICHIERRI Gabriele ACUNA-AGUIRRE Lorena DE ROSA Robert J. TALA PINTO Marcelo BONOMO Aldo S. MANCINI Luigi SOZZETTI Alessandro REINARZ Yared MORBIDELLI Alessandro ESPINOZA Nestor ROSOTTI Giovanni NIELSEN Eric L. STEFANOV Stefan Y. HENNING Thomas JORDAN Andres EBERHARDT Jan HATZES Artie VANZI Leonardo JANÍK Jan KABATH Petr

Peer-reviewed scientific article

NATURE, year: 2026, volume: 654, edition: 8119, DOI
A FIRST SYSTEMATIC STUDY OF [O III] 88 μm AT z > 8: TWO LUMINOUS OXYGEN LINES AND A POWERFUL IONIZED OUTFLOW IN THE FIRST 600 MILLION YEARS

ALGERA Hiddo S. B. WEAVER John R. BAKX Tom J. L. C. ARAVENA Manuel BOUWENS Rychard J. CESCON Karin CHEN Chian-Chou DA CUNHA Elisabete DAYAL Pratika FAISST Andreas FERRARA Andrea FUJIMOTO Seiji HASHIMOTO Takuya HEINTZ Kasper HERRERA-CAMUS Rodrigo HODGE Jacqueline INAMI Hanae INOUE Akio K. MATTHEE Jorryt MEYER Romain MIZUKOSHI Shoichiro MONDAL Chayan NANAYAKKARA Themiya OESCH Pascal A. PALLOTTINI Andrea RÖTTGERING Huub ROWLAND Lucie E. SCHOUWS Sander SMIT Renske SOMMOVIGO Laura STARK Daniel P. SUGAHARA Yuma VALLINI Livia VIJARNWANNALUK Bovornpratch VAN DER WERF Paul WERNER Norbert WITSTOK Joris XIAO Mengyuan

Peer-reviewed scientific article

Open Journal of Astrophysics, year: 2026, volume: 9, edition: July, DOI
A Chandra view of SPT-CL J0217–5014: A massive galaxy cluster at a cosmic intersection at z = 0.53

HU Dan FAN Shida YUAN Zhongsheng MAO Junjie WERNER Norbert SU Yuanyuan MERNIER Francois ZHAO Yuanyuan GU Liyi XU Haiguang

Peer-reviewed scientific article

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, year: 2026, volume: 705, edition: January, DOI
A minimalist merger interpretation of XRISM gas velocity measurements in the Coma cluster

ZHANG Congyao CHURAZOV Eugene KHABIBULLIN Ildar LYSKOVA Natalya WERNER Norbert ZHURAVLEVA Irina

Peer-reviewed scientific article

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, year: 2026, volume: 711, edition: July, DOI
Apsidal motion and TESS light curves of two southern eclipsing binaries with high eccentricity: V1647 Sgr and V2283 Sgr

WOLF Marek ZASCHE Petr ZEJDA Miloslav MAŠEK Martin

Peer-reviewed scientific article

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, year: 2026, volume: 707, edition: March, DOI
Binary Dynamics and Mergers in a Stellar Disk and the Formation of Dusty Objects in the Galactic Center

SINGHAL Myank SUBR Ladislav HAAS Jaroslav PEISSKER Florian ZAJAČEK Michal

Peer-reviewed scientific article

ASTROPHYSICAL JOURNAL, year: 2026, volume: 1011, edition: 1, DOI
Constraining the Galactic Bar and Spiral Pattern Speeds with the Hyades Tidal Stream

ZHOU Zi-yi WANG Long JEŘÁBKOVÁ Tereza HE Zhenghao

Peer-reviewed scientific article

Astrophysical Journal, year: 2026, volume: 1002, edition: 1, DOI
Constraining the Galactic center dark cluster with ELT/MICADO observations

VON FELLENBERG Sebastiano D. LABAJ Matúš RESSLER Sean M.

Peer-reviewed scientific article

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, year: 2026, volume: 710, edition: June, DOI
CubeSats Reach the Millisecond X-Ray Domain: Crab Pulsar Timing with SpIRIT/HERMES

LEONE Wladimiro MEARNS R. DI SALVO T. BURDERI L. THOMAS M. TRENTI M. FIORE F. MARCHESINI E. J. CAMPANA R. BARONI G. DAFČÍKOVÁ Marianna ANITRA A. EVANGELISTA Y. SANNA A. PUCCETTI S. IARIA R. BARRACLOUGH S. ORTIZ DEL CASTILLO M. BERTACIN R. BELLUTTI P. BERTUCCIO G. CHAPMAN A. CABRAS G. CERAUDO F. CHEN T. CITOSSI M. CRUPI R. DELLA CASA G. DEMENEV E. DILILLO G. FEROCI M. FICORELLA F. FIORINI M. GAO N. GUZMAN A. HEDDERMAN P. HUDRAP A. LABANTI C. LA ROSA G. MALCOVATI P. MCROBBIE J. MELE F. CALVES G. Molera MORGAN J. MORGANTE G. NEGRI B. NOVEL D. NOGARA P. NUTI A. O'BRIEN E. PEPPONI G. PERRI M. PICCIOTTO A. PIAZZOLLA R. PIRROTTA S. CABALLERO S. Pliego RACHEVSKI A. RASHEVSKAYA I. RIGGIO A. RUSSO F. SANTANGELO A. SOTTILE G. TENZER C. TAO Y. TREVISAN S. VACCHI A. ZAMPA G. ZAMPA N. XIONG S. YI S. WOODS A. ZHANG S. ZORZI N.

Peer-reviewed scientific article

ASTROPHYSICAL JOURNAL, year: 2026, volume: 1001, edition: 1, DOI