Pla docent de l'assignatura

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Astrofísica Extragalàctica i Formació de Galàxies

Codi de l'assignatura: 568432

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Alberto Manrique Oliva

Departament: Departament de Física Quàntica i Astrofísica

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials

44

 

-  Teoria

(Classes de pissarra)

 

40

 

-  Pràctiques orals comunicatives

(Presentació i debat de treballs)

 

4

Treball tutelat/dirigit

6

Aprenentatge autònom

100

 

 

Competències que es desenvolupen

 

Instrumentals

  • Capacitat d’anàlisi i de síntesi
  • Coneixements d’anglès
  • Coneixements d’informàtica
  • Capacitat de resolució de problemes


 Sistèmiques
  • Capacitat d’aprendre de manera autònoma
  • Capacitat de treball en equip
  • Capacitat de comunicació


 

 

 

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

L’objectiu principal del curs és proporcionar una visió actualitzada de l’estructura i  dinàmica de les galàxies, així com de la seva formació en un context cosmològic i dels mecanismes físics que contribueixen a l’evolució de les seves propietats espectrofotomètriques, químiques, dinàmiques i morfològiques. S’incidirà tant en les propietats observacionals que presenten les galàxies i els objectes relacionats en diferents desplaçaments cap al vermell, com en el modelat dels processos que participen en la seva formació i evolució.

 

Referits a habilitats, destreses

  • Aconseguir la capacitat d’anàlisi crítica i de síntesi pel que fa a explicacions i models en la temàtica pròpia del curs.
  • Aconseguir la reflexió i creativitat al voltant de treballs suggerits a classe o proposats per l’alumnat dins la temàtica pròpia del curs.
  • Aconseguir que l’alumnat es familiaritzi amb els mètodes d’adquisició i anàlisi de dades emprats en el camp de l’Astrofísica.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Preliminars

1.1. Unitats i equacions útils

1.2. Relacions entre quantitats astronòmiques aparents i intrínseques

2. Introducció a les galàxies

2.1. Què és una galàxia?

2.2. Tipus de galàxies

2.3. Tècniques modernes de classificació de galàxies

2.4. Distribucions bivariades de paràmetres galàctics

2.5. Funció de lluminositat: generalitats

2.6. Funció de lluminositat i funció de masa estel·lar per a poblacions de galàxies vermelles i blaves

2.7. Origen físic de les funcions de lluminositat

2.8. Formació estel·lar

3. Nuclis actius de galàxies (AGN)

3.1. Definició operativa

3.2. Esquema de la "fisiologia" bàsica dels forats negres super-massius

3.3. Taxonomia dels AGN

3.4. Física de l’acreció

3.5. Formació dels forats negres super-massius

4. Galàxies espirals (LTGs)

4.1. Característiques estructurales bàsiques

4.2. Contingut de gas atòmic i molecular

4.3. Contingut de pols

4.4. Metal·licitat

4.5. Lleis d’escala

4.6. Resultats del cartografiat ALFALFA

5. Galàxies el·líptiques (ETGs)

5.1. Característiques estructurales bàsiques

5.2. Perfils de llum

5.3. Cinemàtica

5.4. Contingut de gas i pols

5.5. Metal·licitat

5.6. Lleis d’escala

6. Grups de galàxies i evolució

6.1. Característiques principals dels cúmuls de galàxies

6.2. Models dinàmics de sistemes virialitzats

6.3. Lleis d’escala en cúmuls de galàxies

6.4. Dependència amb el medi de les propietats de les galàxies

6.5. Efectes evolutius de l’agregació de galàxies

6.6. Mecanismes d’evolució depenents del medi

6.7. Preprocessat

6.8. Exemples observacionals d’interaccions de galàxies

7. Introducció als models de formació de galàxies i estructura a gran escala

7.1. Models teòrics de formació de galàxies

7.2. Simulacions de N-cossos

7.3. Simulacions hidrodinàmiques

7.4. Exemples de simulacions

8. Formació d’estructura en l’univers

8.1. Estructura a gran escala de l’univers

8.2. Formació d’estructura i cosmologia

9. Pertorbacions de densitat cosmològiques: evolució lineal

9.1. Equacions bàsiques

9.2. Fluïds sense pressió

9.3. Fluïds amb pressió: l’escala de Jeans

10. El col·lapse esfèric

10.1. Energia de la pertorbació

10.2. Moviment d’una capa esfèrica

10.3. Màxima expansió i col·lapse

10.4. Límits del col·lapse esfèric

11. Processos i escales de temps de relaxació

11.1. Interaccions binàries

11.2. Fricció dinàmica

11.3. Relaxació violenta

12. Els halos de matèria fosca

12.1. Estadística a partir del camp linial de pertorbacions de densitat

12.2. El formalisme de Press-Schechter

12.3. El formalisme de l’"excursion sets"

12.4. Teoria de pics

12.5. Estructura interna dels halos: densitat, dispersió de velocitat i anisotropia

13. Formació i evolució de galàxies

13.1. Formació jeràrquica de galàxies.

13.2. Models analítics i semianalítics

13.3. Model·lat de la matèria fosca: agrupament d’halos i estructura interna

13.4. Física dels barions: refredament del gas, formació estel·lar, processos de retroalimentació

13.5. Creixement dels forats negres super-massius i emissió dels AGN

13.6. Estels de Població III

13.7. Estructura galàctica: discs i bulbs

13.8. Interaccions entre galàxies i amb el medi

14. L’univers a alt z

14.1. Galàxies a alt z:  Lyman Break Galaxies, Lyman α-Emitters, ULIRGs

14.2. Evolució amb z de propietats globals de les galàxies i el medi intergalàctic

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

El curs es construeix a partir de classes magistrals impartides pel professorat de l’assignatura amb el suport de mitjans audiovisuals. Pot ser, també, que algun especialista de renom en el camp imparteixi algunes classes de pràctiques guiades d’ordinador, dins les hores de docència presencial. Els alumnes també participen proposant i debatent entre ells, amb la guia del professorat, qüestions obertes al voltant dels temes tractats a classe.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació continuada de l’alumnat es fa valorant el següent:
1) els coneixements adquirits mostrats en l’elaboració i presentació d’un treball (en grups reduïts) sobre l’anàlisi d’un cúmul de galàxies
2) l’actitud i nivell mostrats per l’alumnat a l’hora de proposar i debatre qüestions, tant en el transcurs de les classes ordinàries com a hores especialment dedicades a aquest efecte

 

Avaluació única

L’avaluació única de l’alumnat es fa mitjançant una prova de tipus test que abasta tot el temari.

La reavalució es farà a l’inici de setembre i consistirà en una prova similar a la proposada al juny.

 

 

Fonts d'informació bàsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

H. Mo, S.D.M. White & F. van den Bosch.  Galaxy formation and evolution. Cambridge University Press, 2010  Enllaç

Longair, M. S. Galaxy formation. 2nd ed. Berlin : Springer, cop. 2008

  Enllaç

Binney, James ; Tremaine, ScottGalactic dynamics. 2nd ed. Princeton : Princeton University Press, 2008  Enllaç

Sparke, Linda S. ; Gallagher, John S. Galaxies in the universe : an introduction. 2nd ed. Cambridge : Cambridge University Press, 2007  Enllaç

1a ed.  Enllaç

Spinrad, Hyron. Galaxy formation and evolution. Berlin [etc.] : Springer ; Chichester : Praxis, cop. 2005  Enllaç

Coles, Peter ; Lucchin, Francesco. Cosmology : the origin and evolution of cosmic structure. 2nd ed. Chichester : John Wiley, cop. 2002  Enllaç

Article

R.S. Somerville & R. Davé Physical models of  galaxy formation in a cosmological framework. Dins Annu. Re. Astron. Astrophys. 53:51-113 (2015)

Kruit, Pieter C. van der ; Freeman, Ken C. Galaxy disks. Dins: Annu. Re. Astron. Astrophys. 49 :301-371 (2011)  Enllaç

Benson, A. J. Galaxy formation theory. Dins: Physics Reports. 495 : 33-86 (2010)  Enllaç

Baugh, C. M. A primer on hierarchical galaxy formation.: the semi-analytical approach. Dins: Reports on progress in physics. 69 : 3101-3156 (2006)  Enllaç

Pàgina web

Whittle ASTR 5630 & 5640 Graduate extragalactic astronomy  Enllaç

Text electrònic

Kruit, Pieter C. van der. Structure and dynamics of galaxies. 2011  Enllaç

Philipps, Steve. Galaxies. 2009  Enllaç

Avila-Reese, V. Understanding galaxy formation and evolution. 2006
   Enllaç

  Descarregar versió PostScript