Guía docente de Técnicas Observacionales en Astrofísica (M53/56/2/6)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 16/07/2022

Máster

Máster Universitario en Física y Matemáticas - Fisymat

Módulo

Módulo I: Astrofísica

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Segundo

Créditos

6

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Laura Sánchez Menguiano
  • Simon Verley
  • Maria Dolores Caballero Garcia

Tutorías

Laura Sánchez Menguiano

Email
Anual
  • Martes 12:00 a 13:00 (Despacho 13)
  • Martes 12:00 a 13:00 (Despacho 9)
  • Jueves 12:00 a 13:00 (Despacho 13)
  • Jueves 12:00 a 13:00 (Despacho 9)

Simon Verley

Email
Anual
  • Miércoles 9:00 a 13:00 (Despacho 7)
  • Miercoles 9:00 a 13:00 (Despacho 7)
  • Jueves 9:00 a 11:00 (Despacho 7)

Maria Dolores Caballero Garcia

Email

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

  • Técnicas observacionales e instrumentación astronómica (telescopios, instrumentos, detectores).

  • Peculiaridades en función del rango espectral, desde el infrarrojo a los rayos gamma ultraenergéticos.

  • Procesos físicos de emisión y absorción.

  • Campañas observacionales (preparación y obtención de datos). Manejo de archivos astronómicos. Tratamiento de datos.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá:

  • Conocer las principales técnicas observacionales y la instrumentación astronómica específicas en cada rango del espectro electromagnético.

  • Conocer los procesos físicos de emisión y absorción de cada rango espectral y las propiedades de los correspondientes objetos emisores.

  • Conocimientos básicos de Astrofísica de Neutrinos y Ondas Gravitacionales.

 

El alumno será capaz de:

  • Aprender, para distintos rangos espectrales, las etapas de una observación astronómica: preparar campañas, realizar observaciones y tratar y analizar los datos obtenidos. Manejar datos de archivos astronómicos existentes.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  1. Observaciones astronómicas

  • Introducción

  • Astronomía de posición

  • Medida de la luz

  • Mecanismos de emisión

  • Efectos atmosféricos (Ventanas. Extinción. Emisión y espectro del cielo nocturno (contribución de la Luna y contaminación lumínica). Refracción y dispersión. Turbulencia y seeing. Elección de lugares de obsevación (Site testing).

 

  1. Rango óptico, IR y UV

  • Telescopios

          Parámetros fundamentales. Diseños y monturas. Focos. Espejos. Los grandes telescopios. Óptica activa y adaptativa

  • Detectores y principales técnicas de observación

         Detectores CCD (Funcionamiento. Parámetros fundamentales. Relación S/N). Fotometría. Espectroscopía

  • Preparación de observaciones y tratamiento de datos

 

  1. Astrofísica de Altas Energías

  • Introducción a Astrofísica de Altas Energías

  • Rayos-X

          Procesos físicos de emisión y absorción en la astronomía de rayos X:

          Aplicación en detectores, telescopios y espectroscopia

          Estructura de los datos de rayos X, software y bases de datos

  • Rayos-gamma

         Procesos físicos

          Instrumentación y objetos emisores

  • Rayos-gamma de muy alta energía (VHE/UHE)

          Procesos Físicos

          Instrumentación y objetos emisores

 

  1. Astrofísica de multimensajeros (Multimessenger Astronomy)

  • Neutrinos

  • Ondas gravitacionales

Práctico

Campañas observacionales (preparación y obtención de datos). Manejo de archivos astronómicos. Tratamiento de datos.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Astrophysical Techniques, Kitchin, C. R., In Adam Hilger, Bristol & Philadelphia

  • To measure the Sky. An Introduction to Observational Astronomy. Frederick R. Chromey. Cambridge Univ. Press

  • Observational Astrophysics, P. Léna, F. Lebrun, F. Mignard, Springe

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

  • Handbook of CCD Astronomy, Steve B. Howell, Cambridge Univ. Press

  • Astronomía X, Giménez, A. y Castro-Tirado, A. J.. Ed. Equipo Sirius, Madrid

  • High Energy Astrophysics (vol. I & II), Longair, M., 2nd Edition, Cambridge University Press

  • Gamma-ray Astronomy, Ramana Murthy, P. V. y Wolfendale, A. W., 2nd Edition, Cambridge University Press

  • Accretion power in Astrophysics, Frank, J., King, A. y Raine, D., 2nd Edition, Cambridge University Press

  • Frontiers of X-ray Astronomy Edited by Fabian, A. C., Pounds, K. A. y Blandford, R. D., Cambridge University Press

  • Exploring the X-ray Universe, 2nd Edition by Frederick D. Seward and Philip A. Charles

  • Handbook of X-ray Astronomy by Keith Arnaud, Randall Smith and Aneta Siemiginowska

Enlaces recomendados

  • https://apod.nasa.gov/apod/astropix.html

  • https://astrobites.org/

  • https://arxiv.org/

  • https://ui.adsabs.harvard.edu/

  • http://leda.univ-lyon1.fr/

  • https://ned.ipac.caltech.edu/

  • https://heasarc.gsfc.nasa.gov/

Metodología docente

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

  • E1: Valoración de las pruebas, ejercicios, prácticas o problemas realizados individualmente o en grupo a lo largo del curso (30%)

  • E2: Realización, exposición y defensa final de informes, trabajos, proyectos y memorias realizadas de forma individual o en grupo (50%)

  • E4: Valoración de la asistencia y participación del alumno en clase y en los seminarios, y sus aportaciones en las actividades desarrolladas (20%)

Evaluación Extraordinaria

La convocatoria extraordinaria se evaluará con un examen final sobre los contenidos de la asignatura.

Evaluación única final

La evaluación única final se realizará mediante un examen global sobre los contenidos de la asignatura.

Información adicional