Física (plan 2002) 2023-1

Optativas, Astrofísica Extragaláctica y Cosmología

ASTRONOMIA EXTRAGALACTICA y COSMOLOGÍA

Objetivos.Presentar un panorma actualizado en el campo de la astrofisica con mayor deasarrollo en los ultimos añosa través de la interacción entre observaciones y conceptos teóricos básicos. Desarrollar en el estudiante la capacidad de integrar observaciones y modelos que se requieren, así como prepararlo para asimilar la literatura y los problemas actuales de la misma.

Horario

Lunes, Miercoles y Viernes de 9:00-10:00 am

Extragaláctica

Características observacionales de las galaxias

-Procesos Radiativos

-Escalas de distancias extragalácticas.

-Secuencia morfológica de Hubble. Esquemas físicos de clasificación, multi-frecuencia.

-Principios de fotometría bidimensional.

-Principios de espectroscopía y polarimetría.

-Poblaciones estelares. Tasa de formación estelar.

-Gas y polvo. Abundancias químicas.

-Cinemática: discos y esferoides.

-Introduccion a las grandes bases de datos Extragalacticas: Catastros y Catálogos de Galaxias.

Galaxias de disco

-Perfiles de brillo. Descomposición bulbo-disco.

-Las relaciones de Tully-Fisher y radio-masa.

-Estabilidad de los discos. Generación de barras y pseudobulbos.

-Medio interestalar en galaxias de disco. Gradientes de metalicidad.

-Formación estelar a gran escala. Ley de Kenniccutt-Schmidt.

-Curvas de rotación y equilibrio centrífugo.

-Cocientes masa estelar y dinámica sobre luminosidad. Materia oscura.

-Origen de las galaxias de disco. Momento angular. El escenario de adentro hacia afuera.

Galaxias elípticas y bulbos galácticos

-Perfiles de brillo. Estructura discoidal y de caja.

-Equilibrio dinámico de sistemas esferoidales. Dispersión de velocidades.

-Nuevos esquemas de clasificación de elípticas.

-Cocientes masa sobre luminosidad. Materia oscura.

-El Plano Fundamental de los esferoides.

-Medio interestelar y metalicidades en esferoides. Halos calientes en rayos X.

Las galaxias como entidades resueltas

-Grandes muestreos IFUs: SAURON, Atlas3D, PINGS. CALIFA, MaNGA, SAMI, MUSE.

-Modelos de síntesis de poblaciones estelares. Métodos de inversión.

- Análisis de líneas de emisión: Procesos de ionización a lo largo de las galaxias.

- Cinemática en 2D: Nuevos esquemas de clasificación de las galaxias.

- Evolución de las galaxias, aproximación para un modelo coherente

Núcleos galácticos activos (NGAs)

-Propiedades observacionales y clasificación de NGAs.

-Distribución espectral de energía, mecanismos de generación de energía.

-Líneas de emisión en el núcleo.

-Galaxias anfitrionas y su entorno.

-El modelo unificado de NGAs. Modelos alternativos.

-Galaxias ultraluminosas en el infrarojo y quasares.

-La coevolución del Agujero Negro Supermasivo, el NGA y la galaxia.

La Conexión con la Cosmología de Campo Cercano

La Vía Láctea

Los Grandes Surveys Recientes

Apogee, Apogee2, Gaia, Milky Way Mapper

Propiedades Físicas Generales

Estructura: Brazos, Bulbo, Barra, Halo

La Conexión con la Cosmología de Campo Lejano

Grupos y cúmulos de galaxias, distribución a gran escala

-El Grupo Local: componentes y dinámica.

-Grupos de galaxias: composición, dinámica, función de masa.

-Cúmulos de galaxias: composición, propiedades estructurales y dinámicas, función de masa.

-Lentes gravitacionales fuertes y débiles.

-Medio intracúmulo, termodinámica e hidrodinámica. Efecto Sunyaev-Zel'dovich.

-Materia oscura en grupos y cúmulos de galaxias.

-La red cósmica: paredes, filamentos, nudos y huecos.

Galaxias a altos corrimientos al rojo

-Emisores de Lymann-alfa.

-Galaxias submilimétricas. Conexión con quasares y galaxias elípticas.

-El bosque de Lymann-alfa. Galaxias “damped Lymann-alfa".

-Historia de la formación estelar cósmica.

-El cuadro general de evolución de galaxias.

Cosmología

Cosmografía

Principio Cosmológico, observaciones.

Ley de Hubble: Expansión del Universo.

CMBR: Radiación cósmica de fondo.

Modelo de la Gran Explosión: Métrica FRW,

incorporación de las observaciones.

Distancias en Cosmología, Relación z-distancia,

Horizontes.

Flujos, corrección K

Dinámica de Modelos Cosmológicos

Ecuaciones de Campo

Ecuaciones de Friedmann

Evolución en Modelos FRW

Edad del Universo

Modelos con Constante Cosmológica

Bibliografía

-"Galaxies in the Universe. An introduction", L.S. Sparke & J.S. Gallagher, Cambridge University Press, 2000.

-"Galaxy Evolution", M. S. Longair, Astronomy & Astrophysics Library, Springer, 1998

-"Galactic Astronomy", J.B. Binney & M. Merrifield, Princeton University Press, 1998.

-"Galaxies & Galactic Structure", D.M. Elmegreen, Prentice-Hall, Inc., 1998.

- Galaxy Formation and Evolution. Mo, Van den Bosch and White, Cambridge University Press. 2010.

-”Extragalactic Astronomy and Cosmology: An Intorduction”, P. Schneider, Springer-Verlag, 2015

-”Astropysics of gaseous nebulae and active galactic nuclei”, D.E. Osterbrock, G.F. Ferland, University Science Books, 2006

-Reseñas recientes del ARAA.

Evaluación del Curso:

Tareas 30%

Trabajos y Presentaciones 30%

Examen 30%

Participación en Clase 10%