Pla docent de l'assignatura

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Astrofísica d'Altes Energies

Codi de l'assignatura: 568433

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Josep Maria Paredes Poy

Departament: Departament de Física Quàntica i Astrofísica

crèdits: 3

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

 

Activitats presencials

25

 

-  Teoria

 

24

 

-  Pràctiques orals comunicatives

 

1

Treball tutelat/dirigit

25

Aprenentatge autònom

25

 

 

Recomanacions

 

Coneixements d’anglès.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

Competències personals
— Raonament crític
— Creativitat Competències sistèmiques
— Capacitat d’aprendre de manera autònoma
— Capacitat d’adaptar-se a noves situacions

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

The objective of this course is to train, from observational and theoretical point of view, a group of future researchers in high-energy astrophysics. We intend them to acquire basic and updated knowledge to address the subsequent research career with a good preparation. For students who do not provide for channelling its future in the field of research, learning that they acquire in the course will help increase their skills and experience, which may be useful in the job placement in society.
To understand the high-energy universe in which we find ourselves, first will be explained the physical mechanisms capable of accelerating particles to high energies and the radiative processes that lead to astrophysical sources. After that, the phenomenology of various kinds of high-energy astrophysical sources such as supermassive black holes in galactic nuclei, X-ray binary stars, pulsars, supernova remnants, etc. will be explained. The most recent observational results will be presented and discussed their involvement in the models available.
The high-energy astrophysics is currently in a golden era thanks to the results being obtained with the observatories available, offering a unique opportunity to advance the field of high energy. Among them we cite the following:
- Soft X-ray satellites such as XMM-Newton or Chandra
- Hard X-ray satellites such as INTEGRAL or Swift
- High-energy gamma-ray satellites such as Fermi
- Cherenkov telescopes such as MAGIC, HESS or VERITAS
- Neutrino detectors such as IceCube
The vast amount of information obtained with these instruments for years will require for professionals who can treat it properly and to advance the physical therefrom.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Program

*  1. Particle acceleration and radiation mechanisms in high energy astrophysics
1.1. Particle acceleration mechanisms
1.2. Diffusion
1.3. Energy losses
1.3. Radiative processes
1.3.1. Thermal emission
1.3.2. Synchrotron radiation
1.3.3. Inverse Compton scattering
1.3.4. Bremsstrahlung
1.3.5. Hadronic processes
1.3.6. Particle annihilation
2. Accretion and ejection in relativistic sources
2.1. X-ray detectors and satellites (Proportional counters, focusing and coded masks)
2.2. X-ray binaries: powerful accretion onto compact objects
2.3. Observational tools (analysis and fundamental diagrams)
2.4. X-ray binary accretion modes.
2.5. Disks and jets
2.6. Black holes at all scales: from X-ray binaries to AGN.
3. High-energy gamma-ray sources in the Universe
3.1. High-energy gamma-ray detectors and satellites
3.2. Imaging atmospheric Cherenkov telescopes.
3.3. Galactic high-energy gamma-ray sources (pulsars, pulsar wind nebulae, supernova remnants, X-ray and gamma-ray binaries, etc.)
3.4. Extragalactic high-energy gamma-ray sources (AGNs, GRBs, EBL, etc.)
3.5. Fundamental physics at high-energy gamma rays (dark matter, Lorentz invariance, etc.)
4. Relativistic outflows at high energies
4.1. Outflows: jets and winds (general physical description)
4.2. Flow dynamics (production, propagation, content, termination)
4.3. Emission in relativistic outflows: electron-positron pairs
4.4. Emission in relativistic outflows: protons and nuclei
4.5. Radiation reprocessing: absorption (gamma rays, radio and X-rays)
4.6. Radiation reprocessing: electromagnetic cascades (source gamma-ray transparency and consequences at lower energies)

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

El professorat desenvolupa els temes del programa amb suport audiovisual i Internet o altres suports.
Se subministra a tot l’alumnat, en format electrònic, el material que es presenta a cada classe.
Els alumnes han de fer un treball i una presentació pública per tal de demostrar que han adquirit els coneixements corresponents.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Els alumnes han de fer un treball sobre un tema d’astrofísica d’altes energies proposat pels professors. El treball, que s’ha de presentar oralment i s’ha de lliurar per escrit, permet dur a terme l’avaluació. A més, també es tindrà en compte la participació activa a classe. En els casos en què hi hagi un dubte raonable sobre els coneixements de l’alumnat, es farà un examen escrit o oral. El percentatge de la nota de cada part és:

Participació: 25%

Prova síntesi escrita: 25%

Preparació i presentació d’un tema: 50%

Per la re-avaluació els alumnes han de fer un treball sobre un tema d’astrofísica d’altes energies proposat pels professors. El treball s’ha de presentar oralment i s’ha de lliurar per escrit. En els casos en què hi hagi un dubte raonable sobre els coneixements de l’alumnat, es farà un examen escrit o oral.