astrofisica upm

Version 3 (diciembre 2014)

08 Otoo

Curso 2014-2015

Gua Docente del Master en Astrofsica

Facultad de Ciencias Fsicas.

Universidad Complutense de Madrid

U

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015

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Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015

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Version 3 (diciembre 2014) ................................................................................................ 0

1. Estructura del Plan de Estudios .................................................................................. 1 1.1. Estructura general ............................................................................................................................................ 1 1.2. Asignaturas del Plan de Estudios ................................................................................................................ 3 1.3. Complementos de Formacin ....................................................................................................................... 4 1.4. Requisitos de acceso y Criterios de Admisin ....................................................................................... 5 1.5. Reconocimiento de crditos .......................................................................................................................... 5

2. Sistema de coordinacin y control de calidad del Mster ............................................... 6 1. Comisin coordinadora del Mster ................................................................................................................. 6 2. Comisin de Calidad de Estudios de Mster ................................................................................................ 6

3. Fichas de las Asignaturas ........................................................................................... 6 Atmsferas Estelares ..................................................................................................................................................... 7 Astrofsica del Medio Interestelar .......................................................................................................................... 11 Formacin y Evolucin de Galaxias ..................................................................................................................... 15 Instrumentacin Astronmica .................................................................................................................................. 20 Sistema Solar y Exoplanetas ................................................................................................................................... 25 Estrellas Fras y Objetos Subestelares ............................................................................................................... 29 Tcnicas Experimentales en Astrofsica ............................................................................................................ 35 Astrofsica de Altas Energas ................................................................................................................................... 39 Anlisis de datos y Tcnicas Estadsticas ........................................................................................................ 44 Dinmica de Galaxias .................................................................................................................................................. 48 Fsica del Modelo Cosmolgico Estndar ......................................................................................................... 54 Temas avanzados en Astrofsica ........................................................................................................................... 58 Trabajo Fin de Mster ................................................................................................................................................. 60 Prcticas en Empresa (PE) ...................................................................................................................................... 62

2. Cuadros Horarios ..................................................................................................... 64

3. Calendario Acadmico y Fechas de Exmenes .......................................................... 65

4. Adaptacin de asignaturas del antiguo Mster UCM/UAM al nuevo Mster UCM ..... 68

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Estructura del Plan de Estudios

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1. Estructura del Plan de Estudios

1.1. Estructura general El Mster en Astrofsica est estructurado en mdulos y materias. Los mdulos se refieren al nivel y especializacin de los estudios. Las materias son unidades disciplinares que incluyen diferentes contenidos que se pueden organizar en una o varias asignaturas. La estructura general del Mster se resume en la Tabla 1.

La carga lectiva es de 60 crditos ECTS. Los crditos se distribuirn de la siguiente manera:

36 crditos obligatorios, que incluyen un Trabajo Fin de Mster de 12 ECTS.

24 crditos optativos que el alumno habr de elegir de una oferta total de 54 ECTS. Estos incluyen la posibilidad de prcticas en empresa (6 ECTS).

Los mdulos del Mster son:

Mdulo de formacin bsica

Mdulo de formacin avanzada

Trabajo Fin de Mster (TFM)

Prcticas en empresa

El MDULO DE FORMACIN BSICA (24 ECTS) est integrado por los contenidos fundamentales de las Materias que constituyen el Mster. Se compone de tres materias obligatorias:

- Fundamentos de Fsica Estelar (12 ECTS) - Fundamentos de Astrofsica Extragalctica (6 ECTS) - Fundamentos de Instrumentacin Astronmica (6 ECTS) El TRABAJO FIN DE MSTER (12 ECTS) es una parte obligatoria del Mster. Podr estar orientado a la investigacin cientfica en el campo de Astrofsica o al desarrollo tcnico-profesional en el mbito de la instrumentacin cientfica relacionada con el rea de la Astronoma y la Astrofsica. Deber tener una entidad acorde con el nmero de crditos.

El MDULO DE FORMACIN AVANZADA (18-24 ECTS) est integrado por una serie de materias que proporcionan al alumno la posibilidad de complementar su formacin en las diferentes reas de la Astrofsica. Se compone de cuatro materias:

- Fsica de Objetos Estelares y Subestelares

- Instrumentacin y Tcnicas Experimentales en Astrofsica

- Astrofsica Extragalctica y Cosmologa

- Temas Avanzados en Astrofsica

Las PRCTICAS EN EMPRESA (6 ECTS) son optativas y se podrn realizar tanto en empresas privadas como en instituciones u organismos oficiales.

Tabla 1: Estructura del Mster en Astrofsica.


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Mdulos Materias Contenidos

Primer Semestre

Segundo Semestre

Mdulo de FORMACIN BSICA

FUNDAMENTOS DE FSICA ESTELAR

- Atmsferas estelares - Medio interestelar

FUNDAMENTOS DE ASTROFSICA EXTRAGALCTICA

- Formacin y evolucin de galaxias

FUNDAMENTOS DE INSTRUMENTACIN ASTRONMICA

- Instrumentacin astronmica

Mdulo de FORMACIN AVANZADA

FSICA DE OBJETOS ESTELARES Y SUBESTELARES

- Sistema solar y exoplanetas

- Estrellas fras y objetos subestelares

INSTRUMENTACIN Y TCNICAS EXPERIMENTALES EN ASTROFSICA

- Tcnicas Experimentales en Astrofsica

- Astrofsica de altas energas

- Anlisis de datos y Tcnicas Estadsticas

ASTROFSICA EXTRAGALCTICA Y COSMOLOGA

- Dinmica de galaxias

- Fsica del modelo cosmolgico estndar

TEMAS AVANZADOS EN ASTROFSICA

- Temas avanzados en Astrofsica

MDULO TRABAJO FIN DE MSTER

TRABAJO FIN DE MSTER

- Trabajo Fin de Mster

- Trabajo Fin de Mster

MDULO PRCTICAS EN EMPRESA

PRCTICAS EN EMPRESA

- Prcticas en empresa


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Las materias que conforman el Master estn distribuidas en dos semestres, de tal modo que el alumno pueda organizar el curso con una carga docente equilibrada, 30 crditos ECTS en cada uno de ellos. Las materias se organizan en asignaturas con un peso en forma de ECTS uniforme de 6 ECTS para cada una de ellas. El primer semestre est dedicado al Mdulo de Formacin Bsica, con las materias de fundamentos en las reas principales de la Astrofsica. En este primer semestre el alumno empieza ya las actividades relacionadas con el Mdulo del TFM (12 ECTS, obligatorio). En el segundo semestre el alumno completa los 60 ECTS del Mster con el nmero adecuado de ECTS optativos de las materias ofertadas. Para el segundo semestre la oferta ser oferta ser amplia, de tal modo que permita al alumno dar continuidad a los conocimientos adquiridos en el Mdulo de Formacin Bsica. En este segundo semestre debe compaginar las materias optativas con el desarrollo final del TFM. En este segundo semestre el alumno podr llevar a cabo las PRCTICAS EN EMPRESA (6 ECTS, optativas). El Mster oferta un nico itinerario, pero est diseado de forma que sea interesante para alumnos de los dos itinerarios actualmente existentes en el Grado en Fsica en la UCM: Fsica Fundamental y Fsica Aplicada. Esto queda reflejado en la distribucin de los contenidos en materias, algunas de ellas con contenidos ms prximos a la Fsica Fundamental y otra (Instrumentacin Astronmica) ms prxima a la Fsica Aplicada.

1.2. Asignaturas del Plan de Estudios Las tablas siguientes muestran como se estructuran las asignaturas en semestres:

Cdigo Primer semestre Materia Mdulo Tipo ECTS

Atmsferas Estelares Fundamentos de Fsica Estelar

Formacin Bsica

OB 6

Medio Interestelar OB 6

Formacin y Evolucin de Galaxias Fundamentos de Astrofsica Extragalctica

OB 6

Instrumentacin Astronmica Fundamentos de Instrumentacin Astronmica

OB 6

Cdigo Anual Materia Mdulo Tipo ECTS

Trabajo Fin de Mster Trabajo de Fin de Mster

Trabajo Fin de Mster

OB 12

Cdigo Segundo semestre Materia Mdulo Tipo ECTS

Sistema Solar y Exoplanetas Fsica de objetos estelares y subestelares

Formacin Avanzada

OP 6

Estrellas Fras y Objetos Subestelares OP 6

Tcnicas Experimentales en Astrofsica Instrumentacin y Tcnicas Experimentales en Astrofsica

OP 6

Astrofsica de Altas Energas OP 6

Anlisis de Datos y Tcnicas Estadsticas

OP 6

Dinmica de Galaxias Astrofsica Extragalctica y Cosmologa

OP 6

Fsica del Modelo Cosmolgico Estndar

OP 6

Temas Avanzados en Astrofsica Temas Avanzados en Astrofsica OP 6

Cdigo Segundo semestre Materia Mdulo Tipo ECTS

Prcticas en empresa Prcticas en empresa Prcticas en empresa OP 6

OB = Asignatura obligatoria; OP = Asignatura optativa

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Complementos de Formacin

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1.3. Complementos de Formacin Para ser admitido al Mster, el alumno necesita haber adquirido previamente conocimientos bsicos en Astronoma y Astrofsica General, Astrofsica Estelar y Extragalctica, y Cosmologa. Para acreditar estos conocimientos, el alumno deber haber superado con anterioridad un mnimo de 18 crditos ECTS en asignaturas que incluyan dichos contenidos o similares. En el caso de no cumplir este requisito, el alumno podr matricularse del Mster de manera normal, pero luego en septiembre deber matricularse de hasta un mximo de 18 crditos en COMPLEMENTOS DE FORMACIN. Los crditos de estos complementos no estarn incluidos en los 60 crditos del Mster. Estos complementos se podrn obtener, de entre otras posibles ofertas, cursando asignaturas con contenidos en Astrofsica incluidas en los actuales planes de estudios del Grado en Fsica en la UCM (Astrofsica, Astrofsica Estelar, Astrofsica Extragalctica, Astronoma Observacional, Cosmologa, y Relatividad General y Gravitacin). Para resumir los contenidos de estas asignaturas se dan a continuacin algunos descriptores: Astrofsica: Observacin Astronmica Propiedades de las estrellas Propiedades de las Galaxias. Astrofsica Estelar: Parmetros fundamentales de las estrellas Modelos estelares Evolucin estelar. Astrofsica Extragalctica: Clasificacin de galaxias Propiedades fsicas Estructura a gran escala. Astronoma Observacional: Conceptos bsicos de Astronoma de Posicin Iniciacin a la observacin Fundamentos de instrumentacin Astronmica. Cosmologa: Cosmologa Observacional Modelos Cosmolgicos. Relatividad General y Gravitacin: Relatividad General Colapso Gravitacional. En cada caso, y atendiendo a su formacin previa, la Comisin del Mster notificar al alumno qu Complementos de Formacin necesita. El alumno no podr obtener el ttulo de Mster hasta no haber superado dichos complementos, en el caso de que los necesitase. Teniendo presente que la formacin de un estudiante puede ser muy heterognea, la Comisin deber dar un veredicto para cada caso particular. La notificacin a cada alumno se producir despus de la matrcula de julio pero antes del perodo de septiembre que se ofertar para matricularse de los complementos. Como se explica anteriormente, de forma general, un graduado que cumpla los requisitos del perfil de ingreso debera hacer de 0 a 18 crditos de Complementos de Formacin dependiendo de los crditos relacionados con astrofsica que haya cursado en su titulacin. En el caso general de cualquier graduado en Fsica o similar que no haya cursado ninguna asignatura de Astrofsica, necesitar los 18 crditos en Complementos de Formacin. En este caso la asignatura Astrofsica sera obligatoria, quedando los otros 12 crditos a determinar en funcin del inters concreto del alumno.

Asignaturas del Grado en Fsicas elegibles como Complementos de Formacin:

Cdigo Tercero de Grado Materia Mdulo Tipo ECTS

800507 Astrofsica Obligatoria de Fsica Fundamental

Fsica Fundamental

OI 6

Cdigo Cuarto de Grado Materia Mdulo Tipo ECTS 800529 Astrofsica Estelar Astrofsica y Cosmologa

Fsica Fundamental

OP 6

800530 Astrofsica Extragalctica Astrofsica y Cosmologa OP 6

800531 Astronoma Observacional Astrofsica y Cosmologa OP 6

800532 Cosmologa Astrofsica y Cosmologa OP 6

800533 Relatividad General y Gravitacin Astrofsica y Cosmologa OP 6

Los horarios, contenidos y otros detalles se pueden encontrar en la Gua Docente del Grado.

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Admisin

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1.4. Requisitos de acceso y Criterios de Admisin Para solicitar admisin a las enseanzas de Mster ser necesario encontrarse en alguna de las siguientes situaciones: a) Estar en posesin de un ttulo oficial espaol (ttulo de Grado o equivalente, ttulo de Licenciado, Ingeniero o Arquitecto, o ttulo de Diplomado o Ingeniero Tcnico) b) Estar en posesin de un ttulo expedido por una institucin del Espacio Europeo de Educacin Superior (EEES) y que faculte en el pas de expedicin para acceder a las enseanzas de Mster c) Los titulados de sistemas educativos ajenos al EEES podrn solicitar admisin sin necesidad de homologacin de sus ttulos, previa comprobacin por parte de la Universidad de que estos estudios acreditan un nivel de formacin equivalente a los ttulos universitarios espaoles y que facultan, en el pas que expidi el ttulo, para acceder a estudios de Postgrado. El perfil de ingreso recomendado sera el de Graduado o licenciado en Fsica, Matemticas o ttulos de Ingeniera. Aparte de estas titulaciones preferentes, tambin se considera la posibilidad de acceder de otras titulaciones de mbito cientfico siempre que el alumno tenga una base fsico-matemtica adecuada. En este caso, ser la Comisin Coordinadora del Mster la que valore si dicha titulacin es adecuada para la realizacin del Mster en Astrofsica, dependiendo del perfil acadmico del alumno. Requisitos de titulacin o titulaciones equivalentes: Grado en Fsica o rea afn. Criterios de valoracin y su ponderacin: Se especifica el mximo nmero de puntos para un total de 100:

60. Expediente acadmico en la titulacin de acceso

10. Currculum Vitae

25. Adecuacin del perfil del candidato a los objetivos y contenidos del programa

5. Otros mritos

1.5. Reconocimiento de crditos Los alumnos que hayan cursado crditos de Astrofsica, pueden solicitar hasta un mximo de 24 crditos en forma de reconocimiento de crditos. La solicitud se lleva a cabo en el mismo proceso de automatrcula, marcando el alumno aquellas asignaturas para las que considera que puede haber una coincidencia de contenidos y por lo tanto pueden ser reconocidos. En caso de duda el alumno podr pedir la orientacin del coordinador. Los crditos reconocidos se pagan con una tasa del 25% del valor normal de un crdito.

El reconocimiento definitivo no ocurre hasta que a comienzos de curso y una vez pasado el perodo de matrcula, la comisin coordinadora se pronuncia respecto a cada caso particular.

NOTA IMPORTANTE: Cuando el alumno se matricule del mster, adems de marcar las asignaturas para las que se solicita reconocimiento al hacer automatrcula, debe posteriormente rellenar una solicitud por escrito y enviarla por Registro a la Comisin de Reconocimientos, incluyendo la documentacin acreditativa.

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Sistema de Coordinacin

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2. Sistema de coordinacin y control de calidad del Mster

1. Comisin coordinadora del Mster El Mster en Astrofsica dispone de una Comisin Coordinadora del Mster dirigida por un coordinador. El principal cometido de la comisin es actuar como nexo de unin entre profesores, alumnos y administraciones, coordinando a todos los actores en aras de un buen funcionamiento del Mster. Con este fin se llevarn a cabo reuniones peridicas.

El coordinador mantendr una comunicacin constante con profesores y alumnos, convocando reuniones de profesores cuando lo considere oportuno. Adems, el coordinador del Master se integrar en la Comisin de los Msteres de la Facultad.

2. Comisin de Calidad de Estudios de Mster Existe una Comisin de Calidad de Estudios de Master que depender directamente de la Comisin de Calidad de la Facultad de Ciencias Fsicas, en donde estar representada a travs del Vicedecano de Estudios de Posgrado.

La Comisin de Calidad de Estudios de Master de la Facultad de Ciencias Fsicas tiene como misin identificar, analizar y proponer a la Comisin de Calidad de la Facultad de Ciencias Fsicas soluciones a problemas o ineficiencias detectadas en el desarrollo de la actividad docente.

3. Fichas de las Asignaturas

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Atmsferas Estelares

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Ficha de la asignatura: Atmsferas Estelares Cdigo 600750

Materia: Fundamentos de Fsica Estelar

Mdulo: Formacin Bsica

Carcter: Obligatorio Curso: 1 Semestre:

1

Crd. ECTS:

6

Horas presenciales

Teora y Seminarios Prcticas y Laboratorio

27 18

Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

Mara Jos Fernndez Figueroa

T/P/S

FTAAII

[email protected]

*: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios

Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

Da Horas Aula

X J

10:00 - 11:30 11:30 - 13:00

5B Despacho 222, 4 planta X de 12 a 13h; V de 11 a 13:00

Objetivos de la asignatura

Las capas externas de las estrellas, que constituyen la atmsfera estelar, son las que

emiten la casi totalidad de la radiacin observada y por tanto la nica regin accesible a

la observacin directa. Uno de los objetivos es modelar tericamente la atmsfera estelar

a travs del estudio del transporte radiativo. Como estas capas externas son las que dan

lugar al espectro observado de las estrellas, as en esta asignatura otro objetivo es

aprender a interpretar los espectros observados de los objetos estelares y a partir de ellos

deducir las abundancias metlicas que tiene implicaciones en la evolucin qumica de

las galaxias.

Breve descripcin de contenidos

Propiedades fsicas de las atmsferas estelares y condiciones de equilibrio; estudio del

transporte radiativo, su ecuacin y mtodos de resolucin; fuentes de opacidad en el


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espectro continuo; construccin de un modelo de atmsfera estelar; estudio de espectro

de lneas, sus ensanchamientos; determinacin de abundancias qumicas.

Conocimientos previos necesarios

Conocimientos de Astrofsica General y Astrofsica Estelar

Programa de la asignatura

Tema 1. Parmetros fundamentales de una atmsfera estelar. Temperatura. Gravedad en

la superfice. Composicin qumica.

Tema 2. Relaciones de equilibrio. Equilibrio termodinmico. Ecuacin de excitacin.

Ecuacin de ionizacin.

Tema 3. Teora de las atmsferas estelares. Equilibrio termodinmico local (E.T.L.).

Ecuacin de transporte radiativo: Formulacin microscpica y macroscpica.

Integracin de la ecuacin de transporte. Relaciones de Eddington-Barbier.

Tema 4. Atmsfera gris. Clculo de la intensidad de la radiacin emergente. La

aproximacin de difusin. El caso real: mtodos numricos.

Tema 5. Fuentes de opacidad en el espectro continuo. Absorcin del hidrgeno.

Absorcin del in negativo de hidrgeno. Absorcin del helio. Difusin por electrones

libres. Otras fuentes de absorcin en el continuo.

Tema 6. Modelos de atmsferas estelares. Clculo de un modelo gris. Determinacin del

flujo y control del modelo.

Tema 7. Lneas espectrales. Parmetros observacionales: anchura equivalente. Ecuacin

de transporte radiativo en las lneas. Modelo de Milne-Eddington y Modelo de Schuster-

Schwarzchild.

Tema 8. Mecanismos de ensanchamiento de las lneas espectrales. Achura natural.

Anchura Doppler. Presin de ensanchamiento

Tema 9. Mtodos de determinacin de abundancias. Curvas de crecimiento. Perfiles

sintticos.

Tema 10. Desviaciones del equilibrio termodinmico local (no E.T.L.). Ecuacin de

equilibrio estadstico. El tomo con dos niveles.

Programa de Prcticas de Laboratorio

Se llevarn a cabo una serie de prcticas con ordenador. La secuencia de prcticas no tiene un calendario predefinido porque se irn intercalando con la teora. Las prcticas no van a ser peridicas, tendrn el mismo horario que la teora de la asignatura y se irn anunciando apropiadamente.


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Bibliografa

- Introduction to Stellar Atmospheres and Interiors. E. Novotny; 1973, Editorial: Oxford

University Press

- Introduction to Stellar Astrophysics: Volume 2, Stellar Atmospheres. E. Bhm-

Vitense. 1989. Editorial: Cambridge University Press

- Stellar Atmospheres (second ed.). D. Mihalas. 1978, Editorial: W.H. Freeman and

Company

- The Atmospheres of the Sun and Stars. L.H. Aller. 1963, Editorial: Ronald Press

Company

- Astrophysique. Les Etoiles. E. Schatzman et F. Praderie. 1990, Editorial: Editions du

CNRS

Recursos en internet

Pgina Web del Departamento http://www.ucm.es/info/Astrof/

Metodologa

Se desarrollarn las siguientes actividades formativas:

Lecciones de teora donde se explicarn los principales conceptos de la

asignatura

Clase prctica de problemas

Resolucin de ejercicios prcticos

Prcticas de laboratorio con ordenador en clase

Evaluacin

Realizacin de exmenes Peso: 75%

El examen tendr una parte de cuestiones terico-prcticas y otra parte de problemas (de nivel similar a los resueltos en clase).

Para la realizacin de la parte de problemas se podr consultar un formulario hecho por el propio alumno en un folio.

Otras actividades de evaluacin Peso: 25%

Se realizarn, entre otras, las siguientes actividades de evaluacin continua:

Entrega de problemas a lo largo del curso.

Realizacin y entregas de trabajos y prcticas.

Calificacin final

La calificacin final ser la ms alta de las siguientes dos opciones:

NFinal=0.75NExmen+0.25NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0 a 10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores

Nota del examen final


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Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Astrofsica del Medio Interestelar

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Ficha de la asignatura:

Astrofsica del Medio Interestelar

Cdigo 600751

Materia: Fundamentos de Fsica Estelar


Carcter: Obligatoria Curso: 1 Semestre: 1

Crd. ECTS:

6

Horas presenciales


27 18


Jaime Zamorano T/P FTAA-II [email protected]



Da Horas Aula

M X

13:00-14:30 13:00-14:30

5B 5B

J. Zamorano: despacho 9 planta baja mdulo oeste Martes, mircoles, jueves de 16-18h


En esta materia se le proporciona al alumno los conocimientos fundamentales para comprender los procesos fsicos que tienen lugar en el medio interestelar. Se describen las propiedades de las diferentes componentes de la Galaxia y las fases del medio interestelar. Por ltimo se estudia los procesos de formacin estelar y su influencia en el medio interestelar circundante.


Componentes y fases del medio interestelar. Procesos fsicos en el gas interestelar. Radioastronoma. Gas atmico. La lnea HI 21cm. Estructura de la Galaxia. Composicin del polvo interestelar. Propiedades de los granos. Extincin interestelar. Formacin y destruccin de molculas interestelares. Nebulosas gaseosas. Equilibrio de fotoionizacin. Determinacin de las condiciones fsicas del gas ionizado. Nubes moleculares y formacin estelar espontnea. Interaccin entre los vientos estelares y el medio. Restos de supernovas. Ionizacin por choques. Formacin estelar inducida.


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Astrofsica General. Recomendable conocimientos de Fsica Atmica


1. EL MEDIO INTERESTELAR:

Visin de conjunto.

Composicin y extensin.

Fases.

Equilibrio cintico y procesos radiativos. 2. RADIOASTRONOMIA:

Teorema de Nyquist y temperatura de ruido.

Temperatura de antena.

Radiotelescopios.

Interferometra. 3. MEDIO INTERESTELAR DE NUESTRA GALAXIA:

Gas atmico.

Lnea HI 21cm.

Estructura de nuestra galaxia.

Molculas interestelares.

Polvo.

Formacin y destruccin de los granos.

Extincin interestelar.

Formacin y destruccin de molculas. 4. INTERACCION DE FOTONES CON EL MEDIO INTERESTELAR:

Regiones HII.

Equilibrio de fotoionizacin.

Balance energtico.

Parmetros fsicos.

Determinacin de abundancias qumicas. 5. FORMACION ESTELAR:

Nubes moleculares.

Interaccin entre los vientos estelares y el MI.

Formacin estelar espontnea e inducida


La secuencia de prcticas no tiene un calendario predefinido porque se irn

intercalando con la teora. Las prcticas no van a ser peridicas, tendrn el

mismo horario que la teora de la asignatura y se irn anunciando

apropiadamente.


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Bibliografa

Bsica:

- "The Physics of the Interstellar Medium", 2010 J.E. Dyson & D.A. Willians. Institute of Phsics Publishing. Bristol.

- "Astrophysics of Gaseous Nebulae and Active Galactic Nuclei", 2006 D.E. Osterbrock. University Science Books, California

- "Physics of the interstellar and intergalactic medium", 2010 B. T. Draine. Princeton Univ. Press.

- "Radio Astronomy". 1986. J.D. Kraus. Cygnus Quasar Books.

- "Tools of Radio Astronomy". 2009. K. Rohlfs. Springer Verlag.

Especializada:

- "Physics of the Galaxy and Interstellar Matter", 1987 H. Scheffler & H. Elsasser. Springer-Verlag. Heidelberg.

- "Physical Processes in the Interstellar Medium", 2008 L. Spitzer. John Wiley & Sons.

- "Radiative Processes in Astrophysics", 2008 G.B. Rybicki & A.P. Lightman. John Wiley & Sons.


- Campus Virtual.

- Pgina web de la asignatura.

- Recopilacin de enlaces de inters en http://www.ucm.es/info/Astrof/users/jaz/mi_book.html

Metodologa

La asignatura se desarrolla mediante clases magistrales de teora. Los alumnos realizan trabajos en grupo relacionados con la asignatura a lo largo del curso bajo la tutela del profesor. La parte final del curso se destina a la presentacin y discusin de los trabajos. Se pretende que el alumno aplique los conocimientos adquiridos durante el curso, que trabaje en grupo y que practique la presentacin y defensa de trabajos.

Evaluacin


El examen tendr una parte de preguntas terico-prcticas y otra parte de cuestiones relacionadas con los trabajos realizados durante el curso.


- Realizacin del trabajo. - Presentacin y defensa del trabajo. - Participacin en las discusiones.

Calificacin final


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La calificacin final ser NFinal=0.7NExmen+0.3NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores.

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Formacin y Evolucin de Galaxias

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Formacin y Evolucin de Galaxias

Cdigo 600752

Materia: Fundamentos de Astrofsica Extragalctica


Carcter: Obligatoria Curso: Semestre: 1

Crd. ECTS:

6

Horas presenciales


27 18

Profesor/a Coordinador/a:

Armando Gil de Paz Dpto: FTAAII

Despacho: 12- planta baja - oeste e-mail [email protected]

Grupo Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

A Armando Gil de Paz T/P FTAAII [email protected]


Grupo


Da Horas Aula

M, X 11:30 --13:00 5B Lugar: Despacho 12 - planta baja - ala oeste Horario: X (15:00-17:00)

Grupo Horarios de laboratorio

Profesor Da Horas Aula

A 5/11, 19/11, 3/12,

17/12, ms por definir 11:30 --13:00 1 Armando Gil de Paz


El objetivo de esta materia es ofrecer a los alumnos una formacin slida en las disciplinas de la formacin y evolucin de galaxias, abarcando los principales

aspectos tericos, pero enfatizando los resultados observacionales.

Gracias a los importantes desarrollos en la tecnologa de computadores y en las tcnicas numricas de estos ltimos aos, es ahora posible realizar un estudio de la evolucin de las galaxias a partir de primeros principios fsicos a travs de modelos tericos y simulaciones numricas que comparar con las cada vez ms

numerosas observaciones del Universo temprano.

Desde el punto de vista observacional, el estudio de las poblaciones estelares


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en cmulos y galaxias (y su evolucin espectro-fotomtrica, qumica y dinmica) es actualmente la herramienta fundamental para estudiar la formacin y evolucin de las galaxias. Por otro lado, resulta cada ms evidente la necesidad del estudio combinado de todos los ingredientes de las galaxias, estrellas, gas y el polvo. Estas ltimas no slo por lo efectos que tienen sobre la luz emitida por las estrellas sino tambin porque su estudio es testimonio de la evolucin qumica e historia de acrecin en el Universo desde sus primeros instantes. En este sentido, el curso pretende ahondar en los mtodos y resultados observacionales para determinar las propiedades del ISM en galaxias y del IGM y sus diferentes fases y como stas han evolucionado con el tiempo,

empezando por las galaxias ms cercanas hasta el Universo temprano.

Por otro lado, los desarrollos tecnolgicos en instrumentacin astronmica han permitido una mejora exponencial en la cantidad y calidad de datos disponibles. Esta materia proporciona al alumno una visin actualizada sobre la naturaleza y evolucin de las galaxias a diferentes desplazamientos al rojo, lo que se corresponde con las diferentes pocas cosmolgicas o edades del Universo. Se estudian las tcnicas utilizadas para el anlisis de objetos distantes, los conocimientos actuales sobre el tema, los mecanismos fsicos involucrados, y las consecuencias para nuestro conocimiento de la evolucin del Universo. Estos desarrollos tecnolgicos han permitido simultneamente un estudio con gran detalle (tanto espacialmente como en su emisin a diferentes longitudes de onda) de objetos cercanos, complemento fundamental a los estudios

necesariamente ms simplificados de objetos distantes.


Teora y modelos sobre la formacin y evolucin de galaxias (y sus

componentes) y estructuras:

Introduccin. Modelo cosmolgico estndar. Modelos de formacin de estructuras.

Modelos de evolucin de galaxias. Modelos alternativos. Formacin de estructuras

dentro del modelo estndar de evolucin de galaxias. Simulaciones de N cuerpos.

Observaciones de galaxias a lo largo de la historia del Universo:

Introduccin. La Va Lctea. Galaxias en el Grupo y Volumen locales. Galaxias cercanas. Cmulos y grupos de galaxias. Exploraciones de galaxias cercanas y cosmolgicas y sus principales parmetros. Componentes estructurales de las galaxias. Evolucin qumica estelar y del ISM. Anlisis de las poblaciones estelares resueltas y no resueltas. Relaciones de escala. AGN, galaxias ultraluminosas y evolucin de la Tasa de Formacin Estelar. Galaxias a alto desplazamiento al rojo. Evolucin del IGM. Cuestiones abiertas en formacin y evolucin de galaxias.


Conocimientos de Astrofsica general, observacional y extragalctica.


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1. Teora y modelos sobre la formacin de galaxias (y sus componentes) y estructuras.

1.1 Introduccin: visin general sobre la evolucin cosmolgica del Universo.

1.2 Modelo cosmolgico estndar: Evolucin temprana de la materia barinica. Anlisis de la

radiacin de fondo de microondas. Formacin de galaxias en dos etapas. Enfriamiento del

gas primordial.

1.3 Primeras galaxias: Formacin de las primeras galaxias. Formacin de las primeras

estrellas, multiplicidad y Funcin Inicial de Masas primordial. Reionizacin. Evidencias

observacionales de reionizacin.

1.4 Modelos de formacin de estructuras: Modelos semi-analticos e hidrodinmicos. Teora

lineal de perturbaciones. Colapso gravitatorio y relajacin acolisional. Propiedades de los

halos: formalismo Press-Schechter y EPS, rbol de fusiones, halo bias, sub-estructura.

Enfriamiento del gas y formacin estelar. Simulaciones de N-cuerpos. Simulaciones

hidrodinmicas.

1.4 Modelos de formacin de estructuras y de la secuencia de Hubble. Formacin de galaxias

elpticas. Formacin de galaxias espirales. Efectos del entorno y transformacin morfolgica.

Formacin de barras y brazos espirales. Resonancias y dinmica bsica de discos. Evolucin

secular.

2. Observaciones sobre formacin y evolucin de galaxias y estructuras.

2.1 Introduccin: La Va Lctea y las galaxias del Grupo Local. Secuencia morfolgica de

Hubble. Propiedades multi-frecuencia de las galaxias y sus componentes. Estrellas, gas y

polvo en galaxias.

2.2 Exploraciones de galaxias: Exploraciones de galaxias cercanas. Principales parmetros de

exploracin de galaxias. Cuentas de galaxias, funciones de luminosidad. Efectos de

seleccin.: magnitud lmite, muestras limitadas en volumen, magnitud, dimetro. Malquist

bias. Exploraciones cosmolgicas.

2.3 Estudio de las componentes estructurales de las galaxias: propiedades de escala

(tamao, brillo superficial). Clasificacin automtica de galaxias.

2.4 Estudio de las componentes estructurales de las galaxias: propiedades espectro-

fotomtricas, qumicas y dinmicas.

2.5 Poblaciones estelares resueltas en galaxias externas: Evolucin estelar y anlisis del

diagramas color-magnitud en galaxias del Grupo Local. Arqueologa galctica.

2.6 Relaciones de escala: Ley de Freeman, de Tully-Fisher, Kormendy, Faber-Jackson. Plano


18

fundamental de las galaxias elpticas. Implicaciones de las relaciones de escala sobre la

formacin y evolucin de galaxias elpticas y espirales. Teora del "Fundamental Manifold".

2.7 Poblaciones estelares: Sintesis de poblaciones estelares no resueltas. Evolucin qumica.

Modelos idealizados de la evolucin qumica y espectrofotomtrica de componentes

galcticas.

2.8 Formacin estelar y actividad nuclear a travs de la historia del Universo: Galaxias con

ncleos activos (AGN). Galaxias luminosas y ultra-luminosas infrarrojas. Trazadores de la

Tasa de Formacin Estelar (SFR). Evolucin de la SFR. Diagrama de Madau.

2.9 Propiedades de galaxias a altos desplazamientos al rojo: Exploraciones cosmolgicas.

Evolucin en luminosidad, densidad, morfologa y tamao, tasa de formacin estelar,

abundancias con el desplazamiento al rojo. Downsizing. Formacin y evolucin de galaxias

elpticas y espirales. Evolucin del IGM.

2.10 Cuestiones abiertas dentro del actual paradigma de formacin y evolucin de galaxias y

estructuras.


1. Catlogos mock de galaxias a partir de simulaciones. Efectos de seleccin

2. Anlisis de rboles de fusiones en simulaciones numricas

3. Anlisis de funciones de luminosidad locales en diferentes bandas fotomtricas

4. Diagramas ColorMagnitud sintticos para el estudio de la evolucin de galaxias del Grupo Local

Bibliografa

Galaxy Formation and Evolution, H. Mo, F. van den Bosch, S. White, Cambridge, 2010.

Extragalactic Astronomy & Cosmology, An Introduction, P. Schneider, Springer, edicin

2006.

Galaxies in the Universe, An Introduction, L.S. Sparke & J.S. Gallagher, III, Cambridge,

2007.

An Introduction to Modern Astrophysics, B.W. Carroll & D.A. Ostlie, Pearson-Addison

Wesley, 2007.


Campus Virtual

NED Level 5 en http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5

ADS en http://adsabs.harvard.edu/abstract_service.html

Metodologa


Lecciones de teora donde se explicarn los principales conceptos de la asignatura

Prcticas de laboratorio

http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5http://adsabs.harvard.edu/abstract_service.html


19

Evaluacin


El examen tendr una parte de cuestiones tericas y otra parte de cuestiones sobre los trabajos / prcticas



Realizacin y entregas de trabajos / prcticas Trabajos individuales o de grupo y su presentacin en clase

Calificacin final

La calificacin final ser la ms alta de las siguientes dos opciones:

NFinal=0.7NExamen+0.3NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0 a 10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores

Nota del examen final

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Instrumentacin Astronmica

20


Instrumentacin Astronmica

Cdigo 600753

Materia: Fundamentos de Instrumentacin Astronmica


Carcter: Obligatoria Curso: 1 Semestre: 1

Crd. ECTS:

6

Horas presenciales


27 18


Jess Gallego (coordinador) T FTAAII [email protected]

frica Castillo L FTAAII [email protected]



Da Horas Aula

M J

10:00 --11:30 10:00 --11:30

5B

J. Gallego: despacho 5, planta baja oeste. Martes y mircoles de 11-13h. . Castillo: despacho 12, planta baja oeste. Martes y jueves de 10:30-13:30.


La comunidad astronmica internacional est embarcada en el desarrollo de grandes

instalaciones astronmicas y toda una batera de instrumentos de enorme complejidad.

Es fundamental que los alumnos reciban la formacin adecuada para explotar

cientficamente de una manera ptima todas estas instalaciones e instrumental. Esta

asignatura se dedica a la tecnologa de las observaciones astronmicas estudiando en

detalle los telescopios e instrumentos que se emplean en la observacin, desde los

tradicionales empleados en el ptico a los ms modernos de Astronoma en otras

longitudes de onda.


Telescopios pticos. Grandes telescopios. Telescopios espaciales. Detectores. Detectores

fotoelctricos. Detectores CCD. Detectores en el infrarrojo cercano. Astronoma en el

infrarrojo lejano y sub-milimtrico. Telescopios de altas energas.


Conocimientos de Astrofsica General


21


1. Telescopios

Diseos de telescopios, focos, diseos mecnicos, ptica activa, ptica

adaptativa, telescopios segmentados y semi-fijos, telescopios solares

2. Telescopios profesionales

Grandes observatorios, instrumentos de grandes telescopios

3. Detectores CCD

Desarrollo histrico, principios de deteccin, estructura de un CCD, registros

de lectura y salida, transferencia de carga, criostatos, cosmtica de CCDs,

tipos, fabricacin, recubrimientos, color. Relacin seal-ruido, ruido de

lectura, Bias, dark, flat field, saturacin, binning, aliasing

4. Espectrmetros

Parmetros. Dispersores. Prisma objetivo. Resolucin espectral.

Espectrgrafos sin rendija. Espectrgrafos de prismas. Componentes de un

espectrmetro. Parmetros.

5. Espectrgrafos de redes.

Redes de difraccin. Ecuacin de la red. Eficiencia de las redes. Redes

optimizadas. Dispersin. Solapamiento de rdenes. Espectrgrafos de red.

Espectrgrafos de alta resolucin. Espectrgrafos de grismas.

6. Espectroscopa multiobjeto y de campo integral.

Rendija larga. Espectrgrafos de fibras. IFUs. Rebanadores de imagen.

7. Detectores en el infrarrojo cercano

Astronoma en el infrarrojo, el cielo en el infrarrojo, detectores de estado

slido, principio de funcionamiento, cosmtica, fabricacin, modos de

lectura. Bias, dark, flat field, substraccin del cielo.

8. Infrarrojo lejano y sub-milimtrico

Spitzer, Herschel, IRAM, ALMA

9. Telescopios de altas energas

Programa de prcticas en el Laboratorio

1. Resolucin de telescopios. 2. Telescopios. Superficie colectora. 3. ptica adaptativa. 4. Caracterizacin de un detector CCD -1 5. Caracterizacin de un detector CCD -2 6. Eficiencia comparada de sistemas telescopio ptico - cmara CCD. 7. Espectroscopa de campo integral -1 8. Espectroscopa de campo integral -2 9. Espectroscopa de campo integral -3 10. Preparacin de observacin en el infrarrojo lejano. 11. Telescopios de altas energas.


22

Las prcticas se irn intercalando con la teora, llevndose a cabo determinados

jueves de 10:00 a 11:30. Las fechas concretas se irn anunciando apropiadamente.

Las prcticas se llevarn a cabo en el aula de Informtica nmero 15 y en el

Observatorio Astronmico UCM.

Bibliografa

Astrophysical Techniques, 2010, C.R. Kitchin. Adam Hilger ltd. Bristol Astronomical Observations, 1987, G. Walker. Cambridge University Press Electronic and Computer-Aided Astronomy, 1989, I.S. McLean, Ellis Horwood

ltd. John Wiley & Sons Detection of Light: from the UV to the submillimeter, 2003, G. H. Rieke.

Cambridge Univ. Press.


Campus Virtual

Metodologa


Lecciones de teora donde se explicarn los principales conceptos de la

asignatura

Resolucin de ejercicios prcticos

Prcticas de laboratorio

El profesor puede organizar para los alumnos visitas a laboratorios, instalaciones

astronmicas o eventos segn la oportunidad.


23

Evaluacin


El examen tendr una parte de cuestiones tericas y otra parte de cuestiones prcticas (de nivel similar a los resueltos en clase).



Realizacin y entregas de trabajos y prcticas.

Calificacin final

La calificacin final ser NFinal=0.6NExamen+0.4NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0 a 10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores

Para aprobar la asignatura ser necesario sacar en el examen una nota mnima de 3.0


24

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Sistema Solar y Exoplanetas

25


Sistema Solar y Exoplanetas

Cdigo 600755

Materia: Fsica de Objetos Estelares y Subestelares

Mdulo: Formacin Avanzada

Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 2

Crd. ECTS:

6

Horas presenciales

Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

27 18


David Montes T/S/L FTAA-II [email protected]


Grupo Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

Da Horas Aula

A M J

9:00-10:30 9:00-10:30

5B M y J por la maana, despachos 233 y 234, 4 planta.


Proporcionar al alumno una visin de los aspectos ms importantes del Sistema Solar, estudindolo en su conjunto y en detalle, de manera comparativa, para cada uno de los grupos principales de cuerpos que lo constituyen. De gran relevancia en los ltimos aos por sus implicaciones sobre nuestro concepto de vida, una visin actual sobre sistemas planetarios en otras estrellas (exoplanetas) complementar la formacin.


El Sistema Solar como conjunto. La Tierra como planeta (Geofsica). Mercurio, Venus y Marte: planetas telricos. Jpiter, Saturno, Urano y Neptuno: planetas jovianos y sus satlites. Planetas enanos, objetos transneptunianos y cinturones principales, de Kuiper y de Oort. Planetas alrededor de otras estrellas (exoplanetas).



26

Haber cursado el modulo de Formacin Bsica de Mster en Astrofsica. Se recomienda cursar tambin la asignatura de la misma materia Estrellas Fras y Objetos Subestelares.


1. El Sistema Solar como conjunto.

Objetos del Sistema Solar ordenados por tamao; parmetros bsicos, distancias y escalas; misiones de exploracin interplanetaria; impactos y resonancias; Sol, medio interplanetario y heliopausa; contexto galctico.

2. La Tierra como planeta.

Estructura interna; atmsfera y oceanosfera; campo magntico interno y externo; tiempo geolgico; paleontologa; la Luna.

3. Mercurio, Venus y Marte: planetas telricos.

Planetas terrestres: comparativa con la Tierra; geofsica: estructura interna; geologa planetaria: crteres de impacto vs. vulcanologa; atmsferas: composicin, estructura, dinmica.

4. Jpiter, Saturno, Urano y Neptuno: planetas jovianos y sus satlites.

Estructura interna. Atmsferas. Campos magnticos. Anillos. Satlites.

5. Planetas enanos, objetos transneptunianos y cinturones principal

de asteroides, de Kuiper y de Oort.

Ceres y el Cinturn Principal de Asteroides. Cometas. Centauros. Plutn + Caronte y el Cinturn de Edgeworth-Kuiper. Disco disperso. Nube de pik-Oort.

6. Formacin del Sistema Solar.

Nebulosa protosolar. Disco planetario. Formacin y evolucin de planetas terrestres y asteroides, migracin planetaria, bombardeo masivo tardo. Estabilidad. Cronologa y futuro.

7. Exoplanetas.

7.1. Definicin de exoplaneta. Planetas asociados a estrellas y objetos de masa planetaria aislados.

7.2. Mtodos de deteccin: velocidad radial, trnsitos, microlentes gravitacionales, timing (plsares, estrellas pulsantes, binarias eclipsantes), imagen directa, astrometra.

7.3. Diferentes tipos de exoplanetas: jupiteres calientes, neptunos calientes, minineptunos, supertierras, tierras y exotierras.

7.4. Formacin y evolucin: dependencia con los parmetros de la estrella. Interacciones estrella-planeta.

7.5. Caracterizacion de exoatmsferas. Espectroscopia de transmisin y emisin. Planetas cubiertos de agua y ncleos rocosos que han


27

perdido su atmsfera.

7.6. Zona de habitabilidad. Definicion convencional (agua liquida, tipo Tierra). Extensin a planetas secos, y con atmsfera de hidrgeno. Dependencia con el campo magntico, la presin y la composicin. Biomarcadores.


La secuencia de prcticas no tiene un calendario predefinido porque se irn intercalando con la teora. Las prcticas no van a ser peridicas, tendrn lugar en el mismo horario y aula que la teora de la asignatura y se irn anunciando apropiadamente.

1. Preparacin y presentacin en clase de un trabajo prctico o

bibliogrfico.

2. Determinacin de la rbita de un exoplaneta a partir de datos de

velocidad radial.

3. Determinacin de los parmetros de un exoplaneta con trnsitos a

partir de datos fotomtricos.

Bibliografa

- Planetas, Anguita Virella, F. y Castilla Caamero, G. (2010). Editorial Rueda S.L. - The Solar System, T. Encrenaz et al., Springer-Verlag, 3rd edition (2004) - Physics of the Solar System, B. Bertotti, P. Farinella, D. Vokrouhlicky, Astrophysics and Space Science Library, Vol. 293 (2003) - "Extrasolar Planets: Formation, Detection and Dynamics", Rudolf Dvorak (Ed.) Wiley, 2007 - "Exoplanets Detection, Formation, Properties, Habitability", Mason John (Ed.) Series: Springer, 2008 - "The Exoplanet Handbook", Perryman, Michael Cambridge University Press, 2011 - Special Section: Exoplanets Science, 3 May 2013: Vol. 340 no. 6132


- Pgina web de la asignatura, http://www.ucm.es/info/Astrof/

- Recopilacin de enlaces de inters, pginas Dpto Astrofsica UCM

- NASA Solar System Exploration http://solarsystem.nasa.gov/planets/index.cfm

- Planetas Extrasolares (Exoplanetas), UCM http://www.ucm.es/info/Astrof/recopilaciones/planetas_ext.html

- Extrasolar planets

http://exoplanet.eu

http://www.ucm.es/info/Astrof/http://solarsystem.nasa.gov/planets/index.cfmhttp://www.ucm.es/info/Astrof/recopilaciones/planetas_ext.htmlhttp://exoplanet.eu/


28

Metodologa

La asignatura combina clases magistrales de teora y resolucin de casos prcticos con la realizacin de prcticas en el laboratorio de informtica del Observatorio UCM.

Evaluacin


El examen tendr una parte de tipo test sobre los temas del programa y los desarrollados por los alumnos.


- Realizacin y presentacin de un trabajo que permita al alumno profundizar sobre un tema especifico de actualidad relacionado con la asignatura. - Realizacin e informe de las prcticas de laboratorio.

Calificacin final


Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Estrellas Fras y Objetos Subestelares

29


Estrellas Fras y Objetos Subestelares

Cdigo 600756

Materia: Fsica de Objetos Estelares y Subestelares


Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre:

2

Crd. ECTS:

6

Horas presenciales

Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

27 18


David Montes T/S/L FTAA-II [email protected]


Grupo Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

Da Horas Aula

A M

J 10:30-12:00 16:00-17:30

5B 13

M y J por la maana, despacho 233, 4 planta.


Proporcionar al alumno una visin de la situacin actual en la investigacin de las estrellas de tipo solar, las estrellas ms fras que el Sol y los objetos subestelares (enanas marrones y objetos de masa planetaria). Se estudiarn en detalle los fenmenos que tienen lugar en las partes ms externas de sus atmsferas. Se abordarn todos los temas relacionados con la actividad magntica estelar describiendo el tipo de observaciones y tcnicas utilizadas para obtener informacin sobre este fenmeno. Se espera que el alumno adquiera destreza en la interpretacin de espectros pticos de alta resolucin derivando a partir de ellos diferentes parmetros estelares como velocidades radiales, tipos espectrales, emisiones cromosfricas, velocidades de rotacin, campos magnticos y abundancias.


30


El Sol como prototipo de estrella fra. Las estrellas de tipo solar y ltimos tipos espectrales (F, G, K, M). La estructura de las capas ms externas de las estrellas fras: Zona convectiva, Fotosfera, Cromosfera, Regin de transicin, Corona y vientos. La actividad magntica. Mecanismo dinamo. Rotacin y edad. Dependencia con los parmetros estelares y el estado evolutivo. Estrellas muy poco masivas y su clasificacin espectral (tipos L, T, Y). Bsqueda y deteccin de enanas marrones y objetos de masa planetaria. Procesos de formacin y propiedades de los objetos subestelares.


Haber cursado el modulo de Formacin Bsica de Mster en Astrofsica. Se recomienda cursar tambin la asignatura de la misma materia Sistema Solar y Exoplanetas.


1. El Sol, prototipo de estrella fra.

1.1 La atmosfera del Sol.

1.2 ltimos avances en el estudio del Sol.

2. Las estrellas de tipo solar y ltimos tipos espectrales.

2.1 Las estrellas fras (tipos F, G, K, M).

2.2 Evidencia de actividad magntica.

2.3 Las estrellas fras activas.

3. Estrellas muy poco masivas y objetos subestelares.

3.1 Las estrellas ultrafras (tipos L, T, Y).

3.2 Las enanas marrones y objetos de masa planetaria.

3.3 Bsqueda y deteccin de objetos subestelares.

3.4 Procesos de formacin y propiedades.

4. Las capas ms externas de las estrellas fras y ultrafras.

4.1 Zona convectiva. Fotosfera. Cromosfera. Regin de transicin. Corona.

4.2 Actividad magntica (machas, regiones activas, protuberancias, bucles, fulguraciones, ciclos de actividad).

5. Observaciones y tcnicas utilizadas.

5.1 Fotometra y espectroscopia ptica e infrarroja (mapas de temperatura fotosfrica, emission cromosfrica y campo magntico).

Inversion de curvas de luz.


31

Velocidad radial y de rotacon, campo magentico.

Tcnica de imagen Doppler y Zeeman-Doppler.

Tcnica de substraccin espectral.

5.2 Fotometra y espectroscopia en UV y rayos X (region de transicin y corona).

Estudio de distribucin de la medida de emisin y densidad.

Abundancias coronales.

6. Estrellas muy activas.

6.1 Estrellas pre-secuencia principal (T Tauri: CTTS y WTTS).

6.2 Sistemas binarios activos (RS CVn y BY Dra).

6.3 Sistemas binarios tipo W UMa y estrellas tipo FK Com.

6.4 Estrellas con fulguraciones (UV Ceti).

6.5 Estrellas en cmulos abiertos y grupos de movimiento jvenes.

7. El origen de la actividad magntica y el calentamiento.

7.1 Interaccin conveccin - rotacin diferencial (mecanismo dinamo).

7.2 Los objetos completamente convectivos (mecanismos dinamo alternativos).

7.3 Mecanismos de calentamiento (ondas, campo magntico, conduccin, microfulguraciones).

8. Dependencia de la actividad con los parmetros estelares y el estado evolutivo.

8.1 Relacin actividad - rotacin.

8.2 Relaciones flujo - flujo.

8.3 Relaciones flujo - temperatura.

8.4 Relaciones con el nmero de Rossby.

8.5 Relacion actividad - edad.

8.6 Lneas divisorias en el diagrama HR.

9. Avances futuros.

9.1 Nuevos telescopios y espectrgrafos dedicados al seguimiento de estrellas fras.

9.2 Telescopios robticos.

9.3 Espectrgrafos de alta resolucin y gran estabilidad en el ptico e IR cercano.

9.4 Nuevas misiones espaciales y exploraciones dedicadas a la deteccin de objetos fros y ultrafros (X, UV, IR, astrometra).



32

La secuencia de prcticas no tiene un calendario predefinido porque se irn intercalando con la teora. Las prcticas no van a ser peridicas, tendrn lugar en el mismo horario y lugar que la teora de la asignatura y se irn anunciando apropiadamente. Algunas prcticas se llevarn a cabo en el aula de Informtica del Observatorio UCM.

1. Anlisis de espectros pticos de alta resolucin de estrellas fras.

1. Velocidad radial

2. Velocidad de rotacin

3. Sustracin espectral

4. Anchura equivalente de lneas.

2. Clasificacin espectral de estrellas ultrafras.

1. Ordenacin de los espectros por tipo espectral (Tef)

2. Identificacin de lneas atmicas y bandas moleculares

3. Identificacin de Litio

4. Deteccin de H en emisin

Bibliografa

Bsica:

- "The Observation and Analysis of Stellar Photospheres", Gray D.F., Cambridge University Press, 1992 - 2005. (Cambridge Astrophysics Series, 20). - "Solar and Stellar Magnetic Activity", Carolus J. Schrijver, & Cornelius Zwaan., Cambridge University Press, 2000. (Cambridge Astrophysics Series, 34). - "New Light on Dark Stars: Red Dwarfs, Low-Mass Stars, Brown Dwarfs", Reid I.N., & Hawley S.L., Springer Verlag, 2005 Especializada:

- Stellar Chromospheric Activity", Hall J.C., (2008). The Living Reviews in Solar Physics, lrsp-2008-2 - "Observations of Cool-Star Magnetic Fields", Reiners A., (2012). The Living Reviews in Solar Physics, lrsp-2012-1 - "Review on low-mass stars and brown dwarfs", G. Chabrier, I. Baraffe, F. Allard, P.H. Hauschildt, 2005, invited review, "Resolved Stellar Populations" (astro-ph/0509798) - "New spectral types L and T", Kirkpatrick J.D., (2005) ARA&A, 43, 195



33

- Pgina web de la asignatura, http://www.ucm.es/info/Astrof/

- Recopilacin de enlaces de inters, pagnas Dpto Astrofsica UCM http://www.ucm.es/info/Astrof/

- http://www.ucm.es/info/Astrof/servicios_a/recopilaciones.html

Metodologa

La asignatura combina clases magistrales de teora y resolucin de casos prcticos con la realizacin de prcticas en los laboratorios de informtica de la Facultad.

Evaluacin


El examen tendr una parte de tipo test sobre los temas del programa y los desarrollados por los alumnos y una parte de cuestiones sobre los problemas y prcticas realizadas durante el curso.


- Realizacin y presentacin de un trabajo que permita al alumno profundizar sobre un tema especifico de actualidad relacionado con la asignatura. - Resolucin de probremas y casos practicos. - Realizacin de prcticas de laboratorio. - Informe de las prcticas realizadas.

Calificacin final


http://www.ucm.es/info/Astrof/http://www.ucm.es/info/Astrof/http://www.ucm.es/info/Astrof/servicios_a/recopilaciones.html


34

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Tcnicas Experimentales en Astrofsica

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Tcnicas Experimentales en Astrofsica

Cdigo 600757

Materia:

Instrumentacin y Tcnicas Experimentales en Astrofsica



Crd. ECTS:

6

Horas presenciales


19 67


Jaime Zamorano (coordinador)

Jess Gallego

T/L

L FTAA-II

[email protected]

[email protected]



Da Horas Aula

J 10:30-13:00 5B +

laboratorio J. Zamorano: despacho 9 planta baja mdulo oeste Martes, mircoles, jueves de 16-18h

TBD 55h en observatorio Observaciones astronmicas con telescopio profesional

- J. Gallego: despacho 5 planta baja mdulo oeste Martes y jueves de 11-13h


En esta asignatura el alumno aprender a realizar todo el proceso de medida en astronoma desde el planteamiento hasta la obtencin de datos reducidos. Se ensean los pasos necesarios (mtodos y tcnicas) en las observaciones astronmicas y su procesado posterior. Los estudiantes prepararn, realizarn y analizarn sus propias observaciones astronmicas.


Introduccin a la Fotometra, sistemas fotomtricos. Mtodos de observacin: fotometra diferencial y fotometra absoluta. Magnitudes instrumentales, correccin de los efectos de la atmsfera, transformacin al sistema estndar, trminos de color. Fotometra de objetos extensos: perfiles de luminosidad y parmetros fotomtricos.


36

Mtodo observacional en espectroscopa: espectros de rendija y multiobjeto. Eleccin del espectrgrafo. Configuracin observacional. Estrategias en las observaciones espectroscpicas.

Tcnicas y procesado en observaciones en el ptico. Obtencin de las imgenes de calibracin. Reduccin de datos CCD. Software para el procesado. Reduccin de imgenes y espectros.

Tcnicas en el infrarrojo cercano. Estrategias observacionales. Procesado de las observaciones.


Nociones de Astrofsica general y Astronoma observacional. Instrumentacin astronmica.


1. Fotometra

a. Sistemas fotomtricos.

b. Fotometra fotoelctrica. Fotometra CCD.

c. Fotometra diferencial.

d. Fotometra absoluta. Transformacin al sistema estndar.

e. Fotometra de objetos extensos.

2. Espectroscopa

a. Espectroscopa de rendija y multiobjeto.

b. Eleccin del espectrgrafo. Configuracin observacional.

c. Observaciones espectroscpicas.

3. Tcnicas de observacin y procesado en el ptico.

a. Imgenes de calibracin.

b. Reduccin de datos CCD. Software de procesado.

c. Reduccin de imgenes y espectros.

4. Tcnicas en el infrarrojo cercano

a. Estrategias observacionales.

b. Procesado de las observaciones.



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La secuencia de prcticas no tiene un calendario predefinido porque se irn intercalando con la teora. Las prcticas no van a ser peridicas, tendrn lugar en diferentes lugares: Observatorio UCM; otros observatorios profesionales; sala de informtica del observatorio UCM. Los horarios se irn anunciando apropiadamente.

1. Fotometra absoluta. Transformacin al sistema estndar.

2. Fotometra CCD de objetos extensos.

3. Espectroscopa de rendija.

4. Anlisis de espectros.

5. Fotometra en el infrarrojo cercano.

6. Proyecto de observacin en un telescopio profesional.

i. Preparacin y realizacin de observaciones en telescopio. Se llevar a cabo en las instalaciones de un observatorio (Calar Alto, Yebes u otro). Incluye viaje de dos das.

ii. Reduccin de observaciones, anlisis de datos.

iii. Presentacin de resultados.

Bibliografa

- "Astronomical Photometry", 1990, AE. Henden & R.H. Kaitchuck

- "Introduction to Astronomical Photometry", 2007, E. Budding & O. Demircan.

- "Manual prctico de Astronoma con CCD" 1998, D. Galad & I. Ribas, Ed. Omega

- Detection of Light: from the UV to the submillimeter, 2003, G. H. Rieke, Cambridge Univ. Press.

- "Electronic and Computer-Aided Astronomy". 1989, I.S. McLean Ellis Horwood Ltd., John Wiley & Sons.

- Astronomy: Principles and Practice. 2003, A.E. Roy, D. Clarke. Adam Hilger Ltd., Bristol.

- Astrophysical Techniques. C.R. Kitchin, 1984, Adam Hilger ltd. Bristol.

- "Handbook of infrared Astronomy", 1999, Glass, Ed. Cambridge Press

- Observational Astronomy, 2006, D. Scott Birney, G. Gonzalez, D. Oesper, Cambridge Univ. Press.

- Astronomical Observations, 1987, G. Walker. Cambridge Univ. Press.


38


- Campus Virtual.

- Pgina web de la asignatura. http://www.ucm.es/info/Astrof/

- Recopilacin de enlaces de inters.

Metodologa

La asignatura combina clases magistrales sobre los conceptos bsicos necesarios para la preparacin, realizacin y anlisis de las observaciones astronmicas con la realizacin de prcticas. Las tcnicas de reduccin y procesado de las observaciones se aprenden con trabajo prctico que se realiza en laboratorios de informtica. Los conocimientos aprendidos durante el curso permiten que los estudiantes programen unas observaciones que se llevan a cabo en un observatorio profesional cerca del final del curso. Los grupos analizan las observaciones para obtener los resultados finales que son presentados al resto de los estudiantes.

Evaluacin


El examen tendr una parte de preguntas terico-prcticas y otra parte de cuestiones relacionadas con los trabajos realizados durante el curso.


- Memorias escritas, asistencia, actitud, iniciativa y habilidades demostradas en sesiones de laboratorio y de prcticas realizadas. - Presentacin en pblico de los resultados y participacin en las discusiones.

Calificacin final

La calificacin final ser NFinal=0.5NExamen+0.5NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores.

Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Astrofsica de Altas Energas

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Astrofsica de Altas Energas

Cdigo 600758

Materia: Instrumentacin y Tcnicas Experimentales en Astrofsica

Mdulo: Formacin avanzada


Crd. ECTS:

6

Horas presenciales

Teora y seminarios Prcticas y laboratorio

27 18


Juan Abel Barrio Ua (coordinador)

Marcos Lpez Moya

Jaime Rosado Vlez

Jose Miguel Mas Hesse

T/L

T

L

T/L

FAMN

FAMN

FAMN

Externo

[email protected]

[email protected] [email protected]

[email protected]



Da Horas Aula

M V

13:30-15:00 11:30-13:00

12 5B

J.A. Barrio: dpcho 221 3 planta. Lunes, mircoles: 11:30-13:00 M. Lpez: dpcho 221 3 planta, mircoles 10:00 13:00 J. Rosado: dpcho 241 3 planta. Lunes 10:00-13:00 J.M. Mas Hesse: jueves 17:30 18:30.


Adquirir una visin general de la Astrofsica de Altas Energas, entendiendo como tal la exploracin del Universo con fotones de alta energa (rayos X y rayos gamma) as como otras partculas de alta energa. Estudiar la informacin que las medidas de este campo aportan a la Astrofsica y la Cosmologa.


Introduccin a la Astrofsica de Altas Energas. Mtodos de Deteccin de rayos X y Rayos Gamma y partculas de alta energa. Fuentes. Mecanismos de emisin y aceleracin. Propagacin. Perspectivas del campo.


Los correspondientes a las asignaturas troncales hasta el tercer curso, as como a la


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asignatura obligatoria de Astrofsica tercer curso del grado en Fsica.


Astrofsica de rayos X

Interaccin de rayos X con la materia. Telescopios de rayos X. Astronoma estelar y galctica de rayos X. Astronoma extragalctica de Rayos X (Galaxias con Formacin Estelar, Nucleos Activos de Galaxias, Cmulos de Galaxias, Estallidos de Rayos Gamma)

Astrofsica de Rayos Gamma Interaccin de rayos gamma con la materia. Detectores de rayos gamma en satlites. Detectores de rayos gamma en tierra. Mecanismos de produccin de rayos gamma. Fuentes de rayos gamma.

Otras partculas de alta energa Detectores de rayos csmicos y neutrinos de alta energa. Bsqueda de Materia Oscura con detectores de radiacin de alta energa.

Prcticas de Laboratorio

La secuencia de prcticas no tiene un calendario predefinido porque se irn intercalando con la teora. Las prcticas no van a ser peridicas, tendrn lugar en el mismo aula y horario que la teora. Los horarios se irn anunciando apropiadamente.

PRCTICAS DE LABORATORIO

Medida del flujo de muones csmicos con centelleadores plsticos empleando el mtodo de coincidencias.

Medida de la vida media del mun a partir de la deteccin de muones csmicos.

PRCTICAS DE ORDENADOR

Utilizacin de software cientfico para el anlisis de los datos tomados por detectores de rayos X y gamma en satlites y en tierra.

VISITA A ESAC

Visita a las instalaciones de la European Spacy Astronomy Centre (ESAC), que la ESA opera en Villafranca del Castillo, para conocer las actividades de investigacin en los telescopios de rayos X y rayos gamma operados por la ESA.


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Bibliografa

Bsica

M.S. Longair. High Energy Astrophysics Vol 1 y 2. Cambridge Univ. Press 1994. Complementaria

F. Aharonian. Very High Energy Cosmic Gamma Radiation.World Scientific 2004 C. Grupen, G. Cowan, et al: Astroparticle Physics. Springer 2005 D. Perkins, Particle Astrophysics, Oxford University Press, 2009


Campus virtual con enlaces de inters para la asignatura.

Metodologa

Una parte fundamental de la asignatura vendr en la forma de clases tericas, con material de apoyo para los alumnos en el CV. Las clases se darn de manera habitual con el apoyo de medios audiovisuales modernos. Los conocimientos tericos se complementan con la resolucin de problemas.

Las prcticas de laboratorio tendrn lugar en el Laboratorio de Fisca Atmica y Molecular, y las prcticas de ordenador se realizarn en el aula de Informtica de la Facultad. En ambos tipos de prcticas, el alumno tendr que entregar un informe con los resultados.

Por ltimo, se realizar una visita a las instalaciones de la ESA en Villafranca del Castillo para conocer de cerca la actividad investigadora en Astrofsica de Rayos X.

Evaluacin


El examen (Ex) tendr una parte de cuestiones terico-prcticas y otra parte de problemas (de nivel similar a los resueltos en clase). Para ambas partes el alumno podr contar con libros de teora de libre eleccin as como el material a su disposicin en el CV.


Otras actividades de evaluacin:

Presentacin, oral y por escrito, de trabajos (Tr) Realizacin de prcticas de laboratorio y ordenador (Pr)

Evaluacin continua mediante participacin en clases, resolucin de ejercicios y tests propuestos en clase, etc. (Ec)


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Calificacin final

La calificacin final ser Cf = Ex*0.3 + Tr*0.3 + Pr*0.3 + Ec*0.1


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Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Anlisis de Datos y Tcnicas Estadsticas

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Anlisis de datos y Tcnicas Estadsticas

Cdigo 600759

Materia:

Instrumentacin y Tcnicas Experimentales en Astrofsica



Crd. ECTS:

6

Horas presenciales


27 18


Javier Gorgas Garca T/L FTAAII [email protected]



Da Horas Aula

X J

9:00-10:30 13:00-14:30

5B Javier Gorgas: despacho 13, planta baja, mdulo oeste. L de 9:00 a 12:00; X de 13:00 a 14:00; V de 9:00 a 11:00.


El alumno recibir formacin avanzada en la disciplina del anlisis de datos astronmicos y las tcnicas estadsticas asociadas.

Dado el gran volumen de datos que actualmente puede llegar a manejarse en Astrofsica, resulta imprescindible realizar dicho aprendizaje a la vez que se utiliza una herramienta de software apropiada. En este sentido tambin es objetivo de esta asignatura familiarizar al alumno con el paquete estadstico R, sin duda uno de los mejores en su gnero y especialmente preparado para el anlisis estadstico de datos astronmicos.

Se pretende, a travs de los ejercicios prcticos, fomentar en el alumno la capacidad de resolver problemas prcticos habituales en Astrofsica.


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Se estudiarn los procedimientos habituales de estimacin de parmetros y contrastes de hiptesis, haciendo hincapi en mtodos de estadstica no paramtrica. Se har una introduccin a la estadstica bayesiana, con aplicaciones en Astrofsica. Se abordarn los mtodos del anlisis de la regresin y correlacin, tanto simple como mltiple y se har una introduccin al anlisis multivariante.


Conocimientos bsicos de Astrofsica.


1 - Introduccin al paquete de software R

2 - Estadstica bsica

3 - Inferencia estadstica. Estimacin de parmetros

4 - Inferencia estadstica. Contraste de hiptesis

5 - Introduccin a la estadstica bayesiana

6 - Contrastes para una muestra

7 - Contrastes para varias muestras

8 - Regresin lineal

9 - Correlacin

10 - Introduccin al anlisis multivariante

11 - Suavizado de datos. Errores.


La secuencia de prcticas no tiene un calendario predefinido porque se irn intercalando con la teora. Las prcticas no van a ser peridicas, tendrn lugar en el mismo horario y lugar que la teora de la asignatura y se irn anunciando apropiadamente.

Bibliografa


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Wall & Jenkins, Practical Statistics for Astronomers, Cambridge University Press, 2003

Feigelson & Babu, Modern Statistical Methods for Astronomy, Cambridge University Press, 2012

R. Kabacoff, R in action, Manning Publications, 2011 Walpole, Myers, Myers, Ye, Probability and Statistics, 8th edition, Pearson, 2007 Gorgas, Cardiel y Zamorano, Estadstica Bsica para estudiantes de ciencias,

libro on-line (estar disponible a travs del Campus Virtual)


Pgina oficial de R: http://www.r-project.org

Blogs de R: http://www.statmethods.net, http://www.r-statistics.com, http://www.r-bloggers.com, http://rwiki.sciviews.org/doku.php

Pgina de Astrostatistics: http://astrostatistics.psu.edu

Metodologa

Todos los temas llevarn prcticas asociadas que consistirn en resolucin de algn ejercicio y anlisis de datos utilizando R. Se usarn datos reales de medidas en Astrofsica. Las prcticas se realizarn en el mismo aula con ordenadores porttiles.

Evaluacin


Examen prctico en el que habr que resolver y programar un caso prctico similar a los resueltos en las clases. Se podrn incluir cuestiones conceptuales.


Problemas prcticos que se entregarn resueltos a travs del campus virtual.

Calificacin final

La calificacin final ser NFinal=0.5 NExamen + 0.5 NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores.

http://www.r-project.org/http://www.statmethods.net/http://www.r-statistics.com/http://www.r-bloggers.com/http://www.r-bloggers.com/http://rwiki.sciviews.org/doku.phphttp://astrostatistics.psu.edu/


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Gua Docente del Mster en Astrofsica 2014-2015 Dinmica de Galaxias

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Ficha de la asignatura: Dinmica de Galaxias Cdigo 600760

Materia: Astrofsica Extragalctica y Cosmologa


Carcter: Optativa Curso: 1 Semestre: 2

Crd. ECTS:

6

Horas presenciales


27 18

Profesor/a Coordinador/a:

Armando Gil de Paz Dpto: FTAAII

Despacho: 12- planta baja - ala oeste e-mail [email protected]


Grupo


Da Horas Aula

A

M X

12:00 --13:30 10:30 --12:00

5B Lugar: Despacho 12 - planta baja - ala oeste Horario: X (15:00-17:00)

Grupo Horarios de laboratorio

Profesor Da Horas Aula

A X

(cada 3 mircoles)

12:00 --13:30 5B Armando Gil de Paz


El objetivo principal de la asignatura es proporcionar a los alumnos la formacin indispensable para entender el comportamiento de un gran nmero de objetos (estrellas o galaxias) bajo la influencia de su propia gravedad. Dicho conocimiento es imprescindible para todo astrofsico que pretenda entender las claves de los procesos asociados a la formacin y evolucin de las galaxias. Estos conocimientos son cada vez de mayor importancia dada la mayor disponibilidad de espectrgrafos de alta resolucin (alguno con capacidades de campo integral) en telescopios de la clase 8-10m. Asimismo, la disponibilidad de observaciones multifrecuencia en mayor cantidad y calidad, tanto de nuestra propia galaxia como de otras galaxias, ha convertido el estudio de la dinmica no slo de las estrellas sino tambin del gas en un campo de extraordinaria actividad en la investigacin actual. Por otro lado, el estudio de la dinmica de las galaxias constituye la mejor prueba


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observacional de la existencia de materia oscura, cuya presencia y contribucin al censo de materia-energa en el Universo es uno de los ingredientes esenciales del Modelo Cosmolgico Estndar. La disponibilidad de ordenadores cada vez ms potentes ha revolucionado el trabajo de investigacin en este campo en los ltimos aos. En este sentido, las simulaciones de N-cuerpos constituyen el mejor laboratorio en el que contrastar los modelos tericos con las observaciones. Dado que la dinmica de las galaxias viene determinada bsicamente por las leyes de la mecnica de Newton y su ley de gravitacin universal, los contenidos de esta asignatura son accesibles a cualquier estudiante con un conocimiento tpico de mecnica clsica y conocimientos bsicos de astrofsica extragalctica. A pesar de ello, esta asignatura acercar a los estudiantes a las fronteras de las investigaciones actuales que tratan de entender la estructura y evolucin de las galaxias.


Resumen de propiedades observacionales. Cinemtica de las estrellas de la vecindad solar y de la Va Lctea como un todo. Cinemtica de galaxias externas y cmulos de galaxias. Sistemas soportados por rotacin y por presin. Relaciones fundamentales.

Potencial gravitatorio. Campos gravitatorios suaves a gran escala. Potenciales en objetos con simetra esfrica, axial, sistemas esferoidales, elipsoidales, discos.

rbitas. Integrales de movimiento. rbitas en potenciales esfricos, axi-simtricos y no axi-simtricos. Aproximacin epicclica. Barras. Simulaciones de N cuerpos.

Distribuciones de equilibrio para sistemas no colisionales. Funcin de distribucin. Ecuacin de Boltzmann. Funciones de distribucin para sistemas estelares. Modelos de Schwarzschild. Desplazamiento asimtrico. Teorema del Virial.

Dinmica de discos galcticos. Propiedades fundamentales de la estructura espiral, Ondas de densidad. Estabilidad de discos con rotacin diferencial. Amortiguamiento y excitacin de la estructura espiral. Barras. Migracin estelar. Alabeos.

Conexin con la evolucin de galaxias. Formacin de estructuras. Activacin e inhibicin de la formacin estelar y retroalimentacin. Predicciones numricas.


Conocimientos bsicos de Mecnica Clsica, Astrofsica general, observacional, estelar y

extragalctica.


Temario:

1. Introduccin:

Conceptos bsicos

Misin Gaia


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La vecindad del Sol, sistema de referencia local en reposo

Elipsoide de velocidad en la vecindad solar

Constantes de Oort

Estructura y cinemtica de la Va Lctea a gran escala

Cinemtica de otras galaxias

El Grupo y volumen locales, dynamical timing

Funciones de luminosidad

Sistemas soportados por rotacin o por presin, rotadores lentos y rpidos

Galaxias esferoidales

Curvas de rotacin en espirales

Relacin de Tully-Fisher, de Faber-Jackson, relacin de Kormendy, plano fundamental

2. Potencial gravitatorio

Conceptos bsicos de la teora del potencial

Potenciales en objetos con simetra esfrica

Potenciales asociados a diferentes distribuciones radiales de masa: Plummer, ley de potencias, doble ley de potencias

Potenciales axi-simtricos: Kuzmin, Miyamoto & Nagai, logartmicos, multipolos, esferoidales, homoeoides

El potencial de la Va Lctea

3. rbitas

Conceptos bsicos

rbitas en potenciales esfricos

Constantes e integrales de movimiento

rbitas en potenciales axi-simtricos

rbitas cuasi-circulares,

astrofisica upm

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