Astrofísica e Cosmoloxía

Familiarizar ao estudante coa composición, estrutura e escalas do Universo observable, dar a coñecer as principais técnicas de medición en astrofísica, os principais tipos de estrelas e as súas ecuacións de equilibrio e de evolución, así como o modelo estándar en cosmoloxía e as implicacións da expansión do Universo en distintos observables cosmolóxicos.

Resultados da aprendizaxe

Coñecer as principais variables de medida en Astrofísica e Cosmoloxía. Comprender as ecuacións de equilibrio e de evolución estelar. Comprender os principais acontecementos na evolución do Universo e a capacidade de interpretación das distintas observacións cosmolóxicas que levan ao establecemento do modelo cosmolóxico estándar actual. Adquirir as técnicas de posicionamento astronómicaa. Poseer un alto grao de comprensión teórica dos fenómenos físicos. Saber realizar búsquedas bibliográficas en xeral.

Forma da Terra. Coordenadas terrestres. Esfera celeste. Puntos, direccións e planos principais. Movemento diurno dos astros. Movemento orbital da Terra. Eclíptica. Sistemas de coordenadas celestes. Sistema solar. Mecánica celeste

O Universo: Composición e escalas. Teoría da radiación: O corpo negro. O diagrama de Hertzsprung-Russel. Ecuacións de equilibrio estelar. O teorema do virial. Evolución estelar: escalas de tempos. Masa e radio de Jeans. A secuencia principal e máis alá da secuencia principal: enanas brancas, xigantes vermellas, estrelas de neutróns e buracos negros.

Fundamentos de cosmoloxía: Principio cosmolóxico. Lei de Hubble e expansión do universo. Principio de equivalencia, relatividade xeral e métrica Friedmann-Robertson-Walker. Ecuacións de Friedmann e modelos de universo. Distancia de luminosidade e horizonte de partículas. Observacións en cosmoloxía: medidas de supernovas tipo Ia e expansión acelerada do universo. Big Bang e fondo cósmico de microondas. Historia térmica do universo. Inflación cósmica.

Realizaranse 4 prácticas de 1.5h cada unha na aula de informática dedicadas aos contidos:
-Sistemas de coordenadas celestes. (2 prácticas)
-Problemas de mecánica celeste. (1 práctica)
-Bases de datos astronómicos e a súa utilización en diversos problemas. (1 práctica)

Astronomía:
A. ABAD, J.A. DOCOBO, A. ELIPE. Curso de Astronomía, Prensas Universitarias de Zaragoza, Ed.2017. Código Bibliográfico Facultade de Física (3-A90-75).
R.M. GREEN. Spherical Astronomy, Cambridge University Press, 1985. (3-A90-79)

Astrofísica:
B.W. CARROLL, D.A. OSTLIE. An Introduction to Modern Astrophysics. Addison Wesley Longman, 1996 (3-A90-22)
E. BATTANER. Introducción a la Astrofísica. Alianza Editorial. Ciencia y Tecnología. Alianza Editorial, 2002. (3-A90-74)
P.I. BAKULIN y otros. Curso de Astronomía General. Ed. Pueblo y Ciencia. (3-A90-77)
C. ILLIADIS. Nuclear Physics of Stars, Wiley-VCH, 2015. ( A20 284, dispoñible como recurso electrónico)

Cosmoloxía:
B. RYDEN, Introduction to Cosmology (2nd ed.). Cambridge University Press, 2017. (A90-217)
J. CEPA, Cosmología Física, AKAL/Astronomía, 2023. (3-A90-103)
W.D. HEACOX, The Expanding Universe: A Primer on Relativistic Cosmology. Cambridge University Press 2015. ISBN: 978-1-107-11752-5
A. LIDDLE, Introduction to Modern Cosmology (3rd ed.), Wiley, 2015. (3-A90-40)

Recursos na rede:
Aula Virtual: incluirá material docente elaborado polo profesorado e enlaces a recursos online.

Libros electrónicos:
https://prelo.usc.es/

BÁSICAS E XERAIS
CB1 - Que os estudantes teñan demostrado posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo.
CB2 - Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética.
CG1 - Posuír e comprender os conceptos, métodos e resultados máis importantes das distintas ramas da Física, con perspectiva histórica do seu desenvolvemento.
CG2 - Ter a capacidade de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Física.
CG3 - Aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.

TRANSVERSAIS
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 - Ter capacidade de organización e planificación.
CT5 - Desenvolver o razoamento crítico.

ESPECÍFICAS
CE1 - Ter unha boa comprensión das teorías físicas máis importantes, localizando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte experimental e o fenómeno físico que pode ser descrito a través deles.
CE2 - Ser capaz de manexar claramente as ordes de magnitude e realizar estimacións adecuadas co fin de desenvolver unha clara percepción de situacións que, aínda que fisicamente diferentes, mostren algunha analogía, permitindo o uso de solucións coñecidas a novos problemas.
CE3 - Familiarizarse cos modelos experimentais máis importantes, ademais ser capaces de realizar experimentos de forma independente, así como describir, analizar e avaliar críticamente os datos experimentais.
CE4 - Ser capaz de comparar novos datos experimentais con modelos dispoñibles para revisar a súa validez e suxerir cambios que melloren a concordancia dos modelos cos datos.
CE5 - Ser capaz de extraer o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo, así como realizar as aproximacións requiridas co obxecto de reducir o problema ata un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
CE6 - Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis comunmente utilizados en Física
CE7 - Ser capaz de utilizar ferramentas informáticas e desenvolver programas de software
CE8 - Ser capaz de manexar, buscar e utilizar bibliografía, así como calquera fonte de información relevante e aplicala a traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos

O curso consta de clases presenciais expositivas que se complementarán con boletíns de problemas en clases interactivas de seminario que serán discutidos na aula, fomentando a participación dos alumnos. Así mesmo o curso consta de varias sesións de clases interactivas de laboratorio (prácticas) que se realizarán na aula de informática. Propoñeranse probas, exercicios e traballos como parte da avaliación continua.

Activarase un curso na plataforma Moodle do Campus Virtual, no que se subirá información de interese para o alumnado así como material docente diverso.

O sistema de evaluación consta de dúas partes complementarias:

(1) Evaluación continua. Suporá o 30% da nota de cada unha das tres partes da materia. Estará baseada na participación do estudante na aula e na realización de probas, prácticas, problemas e traballos.
(2) Evaluación a través dun exame final escrito que constará de tres partes: Astronomía, Astrofísica e Cosmoloxía.

CALIFICACIÓN FINAL DA MATERIA COMPLETA:

A calificación final do curso será o valor máximo entre as dúas calificacións seguintes:

(i) A suma ponderada das notas dos exames finais de Astronomía (30% do total) Astrofísica (35% do total) e Cosmoloxía (35% do total).

(ii) A suma ponderada da nota de Astronomía (30% do total), Astrofísica (35% do total) e Cosmoloxía (35% do total) baseadas na suma da evaluación continua ao longo do cuatrimestre (30% da nota de cada parte) e a nota do exame final (70% da nota de cada parte).

Para aprobar a materia, serán condiciones necesarias alcanzar polo menos un 4 en cada un dos exames finais escritos das partes de Astronomía, Astrofísica e Cosmoloxía.

Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.

Ós alumnos repetidores se lles conservará a calificación da avaliación continua.

Tempo de clases expositivas: 24 horas.
Tempo de clases de problemas e prácticas: 18 horas.
Titorías: 3 horas
Tempo adicional estimado de traballo persoal: ao redor de 67.5 horas.

Manexar con soltura conceptos doutras materias, entre elas a mecánica cuántica, mecánica estatística, termodinámica e física nuclear e de partículas. Seguir a materia de xeito constante, participando activamente nas clases tanto de teoría, formulando preguntas relevantes, coma nos problemas e nas prácticas. Poseer coñecementos informáticos básicos, en particular do programa Matlab y da lenguaxe de programación Python.