2023/2024
Cosmologia
Codi: 42858
Crèdits: 6
Titulació |
Tipus |
Curs |
Semestre |
4313861 Física d'Altes Energies, Astrofísica i Cosmologia |
OT |
0 |
2 |
Idiomes dels grups
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
Equip docent
- Alex Alarcon Gonzalez
- Hector Croce
- Diego Blas Temiño
Prerequisits
Introducció a la física del cosmos.
Objectius
El curs té l'objectiu de proporcionar a l'alumnat una conferència introductòria a la cosmologia. El model cosmològic estàndard, les preguntes obertes i les línies de recerca actuals en el camp.
Competències
- Conèixer les bases de temes seleccionats de caràcter avançat a la frontera de la física d'altes energies, astrofísica i cosmologia, i aplicar consistentment.
- Formular i abordar problemes físics, tant si són oberts com si estan més ben definits, identificant els principis més rellevants i utilitzant aproximacions, si escau, per arribar a una solució que s'ha de presentar explicitant les suposicions i les aproximacions.
Resultats d'aprenentatge
- Aplicar la teoria de pertorbacions còsmiques al problema de la formació d'estructura en l'univers.
- Distingir i analitzar els problemes de la teoria clàssica del Big Bang.
- Reconèixer les bases de la teoria de pertorbacions còsmiques.
Continguts
1. Introducció a la cosmologia: la teoria del Big Bang, la llei de Hubble, la nucleosíntesi. Radiació còsmica de fons.
2. Expansió còsmica: models, factors d’escala, redshift, mesures de H.
3. Equacions cosmològiques: equació de continuïtat i equació d'estat,
4. Equació, acceleració, paràmetres cosmològics, matèria fosca i energia de Friedmann.
5. Mesures d’espai: distàncies, horitzons, edat i volum còsmics.
6. Problemes amb la teoria del Big Bang: bariogènesi, inflació, matèria fosca, origen de les estructures.
7. Formació d’estructures: col·lapse gravitacional, jeràrquic d’inestabilitat, espectre de potència, oscil·lacions acústiques, formació de galàxies, simulacions numèriques, models d’halo.
Metodologia
Classes teòriques i d'exercicis
Treball a casa i a l'aula
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Avaluació
Aquesta assignatura/mòdul no preveu el sistema d’avaluació única.
L’assistència a les classes és un requisit obligatori. El 50% de la nota prové d'entregues de problemes i de la realització d'un projecte de recerca en grups. L’altre 50% prové d'un examen escrit. Per poder participar a l'examen de escrit s'ha d'haver obtingut una nota superior a 3,5/10 en les entregues de problemes i del projecte.
Activitats d'avaluació continuada
Títol |
Pes |
Hores |
ECTS |
Resultats d'aprenentatge |
Examen |
50% |
3
|
0,12 |
1, 2, 3
|
Examen de recuperació |
50% |
3
|
0,12 |
1, 2, 3
|
Projecte de classe i problemes |
50% |
21
|
0,84 |
1, 2, 3
|
Bibliografia
- An introduction to Moderm Cosmology, A.Liddle, Horizon P&D (1999, 2003)
- Cosmological Physics, J.A.Peacock, Cambridge U. Press (1999)
- Extragalactic Astronomy and Cosmology, Peter Schneider, (2010)
- Introduction to Cosmology, Barbara Sue Ryden (2010)
Programari
== Part I Introduction days: 18/3, 13/4 and 21-28/4 =====
Introduction to the metric, the Friedman equations and measurements
Practical projects.
== Part II. PROBLEMS WITH THE BIGBANG: days: 19-25/3 =====
teacher: Prof. Diego Blas <dblas@ifae.es>
- BARYOGENESIS
- INFLATION
- DARK MATTER
== Part III Large Scale Structure: 6-12/4 ===========
Teacher: Prof. Martin Crocce martincrocce@gmail.com
1) Evolution of density perturbations / Vlasov Eqs.
2) Linear Theory - evolution during radiation domination, evolution during matter domination
3) Power spectrum - main observational characteristics / connection to cosmology (large scales, early universe)
4) Two-point Correlation Function
5) Baryon Acoustic Oscillations.
6) Next-to-leading order : onset of nongaussianity
== Part IV. Structure Formation: Advanced Topics, (10h): 14-20/4 ==========
Teacher: Prof. Àlex Alarcón aalarcon@ice.csic.es
1)- Galaxy formation: mass function, galaxy bias, halo model
2)- Gravitational Lensing
3)- Numerical simulations
4)- CMB