Estels de Neutrons, Forats Negres i Ones Gravitacionals
Codi: 44084 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4313861 Física d'Altes Energies, Astrofísica i Cosmologia | OT | 0 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Daniele Vigano
- Correu electrònic:
- daniele.vigano@uab.cat
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
- Miquel Nofrarias Serra
- Cristina Manuel Hidalgo
- Laura Tolos
- Francesco Coti Zelati
- Diego Blas Temiño
Prerequisits
És necessari un coneixement bàsic de Astronomia i Física. S'aconsella, però no és necessari, haver cursat Tècniques Observacionals. El curs de Astrofísica de Altes Energies és complementari a aquest en part del temari.
Objectius
Estrelles de Neutrons i Forats Negres són els romanents extrems de l'explosió d'estrelles molt massives. El seu estudi desafia aspectes fonamentals de física nuclear, física del plasma, relativitat general, i representen les fonts de totes les Ones Gravitacionals detectades fins ara, des de col·lisions de sistemes binaris. El curs apunta als objectius següents:
- donar una visió àmplia y bàsica de la població Galàctica coneguda d'Estrelles de Neutrons i Forats Negres, des d'un punt de vist tant observacional com teòric
- donar una introducció autocontinguda de la física de les Ones Gravitacionals, explicant l'estat actual de les deteccions de coalescències d'objectes compactes, i l'inici de l'era de l'astronomia de multi-missatgers
- proporcionar una visió interconectada de preguntes obertes sobre objectes compactes, relacionades amb les incerteses de la física fondamental per condicions extremes i amb els biaixos observacionals que modelen la fenomenologia
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
- Entendre els processos físics responsables per a l'emissió multi-banda d'estrelles de neutrons de diferents classes, i dels forats negres de diverses masses.
- Reconèixer el tipus de font que emet radiació a les diverses bandes, i saber estimar el tipus d'ones gravitacionals esperades per a diferents sistemes d'estels de neutrons i forats negres.
Continguts
- Introducció i resum observacional dels objectes compactes en conexió amb la astronomia de altes energies
- Física de les Estrelles de Neutrons: ecuació d'estat
- Física de les Estrelles de Neutrons: propietats de transport
- Física de les Estrelles de Neutrons: spin-down dels púlsars
- Física de les Estrelles de Neutrons: emisió observada en diferents bandes d'energia y mecanismes físics associats
- Modelització de la població observada de les Estrelles de Neutrons aïllades: evolució a llarg termini de les proprietats tèrmiques i magnétiques
- Elements de relativitat especial i general, i de càlcul tensorial
- Forats Negres: teoria bàsica
- Ones Gravitacionals: teoria bàsica i fonts astrofísiques
- Ones Gravitacionals: approximació post-Newtoniana y estudi cuantitiu de fons de ones gravitacionals
- Ones Gravitacionals: resum observacional dels resultats obtinguts per Ligo i Virgo
- Coalescència de Estrelles de Neutrons Binàries i la nova era de l'astronomia de multi-missatgers
Metodologia
Classes de teoria, amb petits exercicis a classe. Assignació de tasques, basades en el contingut vist a classe.
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.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes | 45 | 1,8 | 1 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi dels conceptes observacionals i teòrics | 70 | 2,8 | 1 |
Avaluació
La avaluació estarà composta per:
- 50% la nota mitjana de les diferents tasques assignades durant el curs (indicativament un exercici per cada docent)
- 50% un examen final escrit, amb diferents preguntes sobre els principals temes tractats. Es farà un examen de recuperació en cas de no arribar a la nota mínima del curs.
Aquesta assignatura no preveu el sistema d’avaluació única.
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen escrit (dues possibilitats) | 50% | 2 | 0,08 | 1, 2 |
| Tasques per cada part del temari | 50% | 33 | 1,32 | 1, 2 |
Bibliografia
S. L. Shapiro & S. A. Teukolsky “Black Holes, White Dwarfs, and Neutron Stars: The Physics of Compact Objects”, Wiley Ed., 1983
P. Haensel, A.Y. Potekhin & D.G. Yakovlev “Neutron Stars 1 - Equation of State and Structure”, Astrophysics and Space Sciences Library, Springer, 2006
“The Physics and Astrophysics of Neutron Stars”, Astrophysics and Space Sciences Library, Springer, (Editors: L. Rezzolla, P. Pizzocchero, D. I. Jones, N. Rea, I. Vidaña), 2018
“Astrophysical Black Holes”, Astrophysics and Space Sciences Library, Springer (Editors: Haardt, Gorini, Moschella, Treves, Colpi), 2016
S. Weinberg, "Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity", Wiley Ed., 1972
W. Misner, K. S. Thorne, J. A. Wheeler, "Gravitation", W. H. Freeman and Company, 1973
M. Shibata, "100 Years of General Relativity: Volume 1 - Numerical Relativity", World Scientific, 2015
“Gravitational Wave Astrophysics”, Astrophysics and Space Sciences Library, Springer (Editor: Sopuerta), 2016
Programari
Ningú