NFYB10007U  Galakser

Årgang 2015/2016
Uddannelse
Bacheloruddannelsen i de fysiske fag
Kursusindhold

Præsentation af grundlæggende astrofysiske begreber. Kvantitativ forståelse af sammenhængen mellem observationer og teori. Basal forståelse af galaksers dannelse og udvikling. Forståelse af dimensioner, struktur og afstandsforhold i Universet. Grundlæggende indførelse i brug af IDL som plotte- og beregningsprogram med formål at gennemføre projektarbejdet i kurset.

Emner: Galaksestruktur og galaksedynamik. Mælkevejssystemet. Aktive galakser, galaksedannelse og –udvikling. Afstande til galakser og Universets storskalastruktur

Målbeskrivelser

Karakteren 12 gives for at studenten opfylder alle punkterne listet under Færdigheder og Viden


Færdigheder  

  • har overlegen beherskelse af anvendelse af sammenhænge mellem tilsyneladende størrelsesklasser, absolutte størrelsesklasser, farver, og afstande.
  • har overlegen beherskelse i brug af virial-teoremet.
  • kan skrive simple programmer i IDL sproget til at indlæse og plotte tabeller og spektrale data samt foretage beregninger derpå.
  • kan behandle astronomiske spektre med formål at bygge spektrale modeller af galakser, kritisk redegøre for mulighederne og begrænsningerne i disse modeller.
  • kan benytte virial-teoremet til masse-bestemmelser af galakser og galakse-grupper/-hobe,
  • kan benytte sin faglige viden om galakser og deres bestanddele til at diskutere og retfærdiggøre strategien i projekt-arbejdet i sin gruppe, samt benytte projektarbejdet og opgaveberegningerne til at danne sig ny viden.

Viden

  • kan kritisk redegøre for bestemmelsen af fysiske observerede parametre så som hastighedsdispersion, Sersic index, overfladelysstyrke, rotationshastighed, skalahøjde, skalalængde, m.m.
  • kan kritisk redegøre for Mælkevejens kemiske udvikling samt de grundlæggende antagelser for ”closed-box” modellen.
  • kan redegøre for hvordan de grundlæggende observationsdata tilvejebringes og hvordan Mælkevejens strukturelle parametre udledes herfra
  • kan redegøre for Tully Fisher relationen for spiralgalakser og fundamentalplanen for elliptiske galakser, deres anvendelser og hvordan de tilgrundliggende data tilvejebringes.
  • kan redegøre for simple modeller for kemisk berigelse inklusiv kritisk diskutere de grundlæggende antagelser.
  • udviser sikker viden og forståelse af ”strong encounters”, ”weak encounters”, og deres betydning i astrofysiske systemer, og galaksevekselvirkninger.
  • kan give en overordnet beskrivelse af de vigtigste grundtræk i galaksedannelse og udvikling.
  • kan redegøre for hvordan rotationskurver kan benyttes til at udlede eksistensen af mørkt stof, inklusiv hvordan de tilgrundliggende data tilvejebringes
  • kan redegøre for oprindelsen af den observerede stråling fra kvasarer over hele det elektromagnetiske spektrum
  • kan give en overlegen beskrivelse af den forenede model for aktive galaksekerner og hvilke observationelle beviser, der støtter den.
  • kan redegøre for, hvordan Lyman-a skoven dannes i spektre af fjerne aktive galaksekerner.
  • kan kritisk redegøre for udseendet af spektrene af de forskellige galaksetyper (spiral, elliptisk, starburst, stjerneformende, og aktiv galaksekerne)
  • kan identificere en elliptisk galakse, en spiral galakse, en stjerneformende galakse, og aktiv galaksekerne v.hj.a. deres billeder og spektre samt forklare fysikken bag deres observerede egenskaber,
  • Kan redegøre for de gængse metoder til massebestemmelser af galakse-grupper og –hobe samt for fysikken bag deres observerede egenskaber samt af galakserne deri.
  • Kan redegøre for stor-skala strukturernes observerede egenskaber, den underliggende fysik, og de potentielle effekter der kan påvirke vores målinger og kortlægning deraf, med speciel fokus på rødforskydningssurveys og korrelationsfunktioner.
  • kan kritisk redegøre for bestanddelene af galakser, deres basale dynamik, samt den relative fordeling af stjernepopulationerne mellem de forskellige typer galakser.
  • kan kritisk redegøre for metoder til både massebestemmelse og afstandsbestemmelser der indgår som de første og senere trin på den kosmologiske afstandsstige.

Kompetencer
Kurset giver den studerende en baggrund for at forstå de basale problemstillinger vedrørende studier af galakser og deres kosmiske udvikling, som kan benyttes i efterfølgende astrofysikkurser, projektarbejder, samt diskussionsfora af nye tidsskriftsartikler på emner af generel relevans for Galaktisk og ekstra-galaktisk astrofysik.
Den studerende vil få en introduktion til IDL, som tjener som basis for yderligere anvendelse i efterfølgende astrofysikkurser samt projektarbejde både på Bachelor- og Master-studiet.
Via kurset ser den studerende hvordan tidligere og sideløbende opnået basisviden om grundlæggende fysik kan anvendes i et specialiseret emne som astrofysik.

"Galaxies in the Universe. An Introduction", Second Edition, Linda S. Sparke and John S. Gallagher, Cambridge University Press, 2007 samt forelæsningsnoter, projekt-rapporter, computer-øvelser, regnede opgaver med mere.

Kurset forudsætter viden svarende til indholdet af Kosmos, Termo, Mek1, Mek2, MatIntro, LinAlg og Matematik F.
Forelæsninger, diskussioner, gruppe-projekter, regneøvelser og computerøvelser
Det forudsættes at den studerende medbringer en laptop.
Der skal installeres terminalsoftware:
Windowsmaskiner:Xming.
Xming:http:/​/​sourceforge.net/​projects/​xming/​ & http:/​/​www.straightrunning.com/​XmingNotes/​
Ret evt. henvendelse til SCIENCE IT
e-mail: it-support@science.ku.dk, 35 32 21 00
Linux:Programmet X11 kører automatisk
MAC-maskiner:Fra og med system OS 10.5 kan man anvende X11, som kan downloades gratis fra fx http:/​/​xquartz.macosforge.org/​landing/​. I Leopard og Lion er X11 en del af OS X.
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Mundtlig prøve, 25 min
Uden forberedelsestid
Krav til indstilling til eksamen
To obligatoriske opgaver samt computerøvelsesrapport som skal være godkendt for at kunne gå til eksamen. Der vil være mulighed for at genaflevere ikke-godkendte opgaver.
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere
Reeksamen
Indstillingskravet til reeksamen er det samme som til den ordinære eksamen. Eventuelle godkendte opgaver/rapport vil kunne genbruges.
Kriterier for bedømmelse

Se Målbeskrivelse

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 46
  • Praktiske øvelser
  • 31
  • Projektarbejde
  • 29,5
  • Eksamen
  • 0,5
  • Forberedelse
  • 99
  • I alt
  • 206,0