Física (plan 2002) 2017-1

Optativas, Temas Selectos de Astrofísica II

Determinación de abundancias químicas en estrellas y nebulosas ionizadas

REQUISITOS: Es recomendable haber cursado “Medio Interestelar” y “Astrofísica estelar”.

HORAS POR CLASE: 1 hora 30 minutos

HORAS POR SEMANA: 3

HORAS POR SEMESTRE: 48

HORARIO FINAL: lunes de 14:00 a 15:00 y miércoles de 14:00 a 16:00

REUNIÓN INFORMATIVA: miércoles 10 de agosto a las 11:00 en el Aula 3 del Instituto de Astronomía (CU)

• Profesoras:

Gloria Delgado Inglada (Inst. de Astronomía, UNAM; gdi@ciencias.unam.mx)

Emma Fernández Alvar (Inst. de Astronomía, UNAM; emma@astro.unam.mx).

• Ayudante:

Jackeline Suzett Rechy García.

• Objetivo general:

Proporcionar a los estudiantes las herramientas teóricas y prácticas para analizar la composición química de las estrellas y de las nebulosas ionizadas (nebulosas planetarias y regiones H II) presentes en las galaxias y hacer conclusiones sobre los resultados.

• Objetivos específicos:

Este curso pretende que los estudiantes sean capaces de:

1) entender los procesos que ocurren en el interior y en las atmósferas de las estrellas, entender los espectros estelares, calcular los parámetros estelares a partir de espectros y hacer conclusiones sobre la producción de elementos en las estrellas y la evolución química de las galaxias.

2) elaborar una estrategia para calcular las condiciones físicas, abundancias iónicas y abundancias totales de las nebulosas ioizadas, así como analizar los resultados y hacer conclusiones sobre la producción de elementos en las estrellas y la evolución química de las galaxias.

• Evaluación del curso:

Asistencia y participación: 10%

Examenes: 50% (habrá un exámen parcial al final de cada bloque y otro al final del curso, se tomará como calificación final el máximo entre el promedio de los exámenes parciales y la calificación del examen final).

Proyecto: 40%

• Programa:

BLOQUE 1: ABUNDANCIAS QUÍMICAS EN ESTRELLAS

1. Estrellas: productoras de elementos químicos. Formación, evolución y muerte estelar. Diagrama HR. Nucleosíntesis

2. Interiores estelares. Transporte de radiación.

3. Atmósferas estelares. Modelos de atmósferas.

4. Clasificación estelar: OBAFGKM. Clases de luminosidad.

5. Características del espectro estelar. Opacidad y líneas de absorción. Ecuaciones de Boltzmann y Saha.

6. Determinación de parámetros estelares: Teff, log g. Abundancias químicas.

7. Problemas: Ruido. Resolución. Desviaciónes del LTE. Efectos 3D.

8. Instrumentación. Principales surveys

BLOQUE 2: ABUNDANCIAS QUÍMICAS EN NEBULOSAS IONIZADAS

1. Introducción: La química del universo. Nociones generales de evolución estelar. Producción de elementos en las estrellas.

2. Medio interestelar en las galaxias. Nebulosas ionizadas: regiones H II y nebulosas planetarias.

3. Conceptos físicos básicos en el estudio de nebulosas ionizadas: equilibrio de ionización, equilibrio térmico. Mecanismos de producción de líneas de emisión. ¿Qué información contienen los espectros de emisión?

4. Cálculo de parámetros físicos a partir de espectros: condiciones físicas, abundancias iónicas. Factores de corrección por ionización. Abundancias totales. Sesgos e incertidumbres en los cálculos.

5. Análisis de los resultados: Producción y destrucción de elementos en las estrellas. Gradientes de abundancias. Estudio del polvo a partir de las abundancias en el gas.