Współczesne zagadnienia astrofizyki teoretycznej
Informacje ogólne
| Kod przedmiotu: | 0800-WZAT |
| Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0530) Nauki fizyczne nieokreślone dalej
|
| Nazwa przedmiotu: | Współczesne zagadnienia astrofizyki teoretycznej |
| Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
| Grupy: |
Przedmioty do wyboru dla Astronomii s1 |
| Strona przedmiotu: | https://moodle.umk.pl/WFAIIS/course/view.php?id=144 |
| Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
| Język prowadzenia: | polski |
| Wymagania wstępne: | brak |
| Rodzaj przedmiotu: | przedmiot fakultatywny |
| Całkowity nakład pracy studenta: | Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 60 godz.): - udział w wykładach - 60 godz. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 90 godz.): - przygotowanie do bieżących zajęć- 45 godz. - przygotowanie do egzaminu- 45 godz. Łącznie: 150 godz. (6 ECTS) |
| Efekty uczenia się - wiedza: | W1: zna wybrane współcześnie badane zagadnienia fizyki planet, gwiazd, galaktyk (efekt kierunkowy K_W06) W2: zna wybrane współczesne metody badania budowy i ewolucji planet, gwiazd, galaktyk (efekt kierunkowy K_W07, K_W08) |
| Efekty uczenia się - umiejętności: | U1: potrafi wyszukać, zainstalować i uruchomić wybrany program komputerowy dotyczący badania fizyki planet, gwiazd, galaktyk (efekt kierunkowy K_U02) U2: potrafi zinterpretować i omówić wyniki modelowania numerycznego (efekt kierunkowy K_U07) |
| Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K1: ma świadomość dostępności wielu możliwych metod i kodów numerycznych wiodących do rozwiązania zagadnień astrofizycznych (efekt kierunkowy K_K01) |
| Metody dydaktyczne: | wykład problemowy |
| Metody dydaktyczne podające: | - wykład problemowy |
| Skrócony opis: |
Wykłady zapoznają słuchacza z aktualnym stanem badań w dziedzinie astrofizyki teoretycznej. Prowadzone są przez kilku wykładowców, z których każdy prezentuje tematykę pokrewną do swoich badań. Ponieważ astrofizyka teoretyczna w otatnim czasie nierozłącznie związana jest z obliczeniami numerycznymi, w zakres przedmiotu wchodzą również zajęcia przy komputerach. |
| Pełny opis: |
część 1: procesy fotojonizacyjne w astrofizyce Tematyka tej części zajęć obejmuje prezentację cech obserwacyjnych zjonizowanych obiektów gazowo-pyłowych, jakimi są obszary HII oraz mgławice planetarne, szczegółowe omówienie procesów atomowych zachodzących w tych środowiskach, ze szczególnym uwzględnieniem fotojonizacji i rekombinacji oraz powstawania mgławicowych linii emisyjnych. Dodatkowo studenci poznają najpowszechniejszy, ciągle rozwijany i ogólnie dostępny kod numeryczny CLOUDY, symulujący równowagę jonizacyjną w obłokach oraz syntetyzujący emitowane widmo. część 2: procesy hydrodynamiczne w astrofizyce Tematyka tej części zajęć obejmuje prezentację podstawowych zjawisk hydrodynamicznych w astrofizyce. W ramach wykładu wprowadzane są podstawy teoretyczne astrofizycznej mechaniki płynów, a następnie omawiane są zagadnienia dotyczące ewolucji pozostałości supernowych, dysków akrecyjnych oraz kilku kluczowych niestabilności płynowych takich jak niestabilność konwektywna, niestabilność grawitacyjna, niestabilność termiczna i niestabilność Kelvina-Helmholtza. W części praktycznej zajęć studenci zapoznają się z techniką płynowych symulacji numerycznych w astrofizyce. Do tego celu wykorzystany jest publicznie dostępny kod hydrodynamiczny Piernik. W trakcie zajęć wykonywane są proste eksperymenty numeryczne mające na celu demonstrację wymienionych wyżej zjawisk. część 3: powstawanie galaktyk Przedstawiony zostanie krótki przegląd powstawania galaktyk w uproszczonym kontekście kosmologicznym. Tematy obejmują: post-CMB widmo-moc Gaussowych losowe fluktuacje; simulacji N-ciała 3-torusowych dla nielinearnej formacji struktury; wykrywanie halo ciemnej materii w symulacjach N-ciała; merger history trees halo/galaktyk; przepisy formacji galaktyki. Oczekuje się, że studenci skompilują i uruchomią odpowiednie pięć programów pod licencji wolnego i otwartego oprogramowania (FOSS): Mpgrafic, Ramses, Rockstar, Ctrees/Convertctrees, Sage. |
| Literatura: |
A. K. Pradhan and S. N. Nahar ,,Atomic astrophysics and spectroscopy'' Cambridge University Press 2011 C.J. Clarke, R.F. Carswell „Astrophysical Fluid Dynamics” https://cosmo.torun.pl/foswiki/bin/view/Cosmo/GalaxyFormationCourse |
| Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceniania: egzamin testowy bądź ustny lub praca pisemna - W1, W2, U1, U2, K1 Kryteria oceniania: średnia ocena z trzech egzaminów z każdej części przedmiotu końcowa ocena to średnia ważona z trzech ocen cząstkowych, ocena 2 ma wagę 0, pozostałe wagę 1 |
| Praktyki zawodowe: |
nie dotyczy |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
