Astrofísica de altas Energías y Astropartículas
(Curso Académico 2018 - 2019)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 275461215
  • Centro: Escuela de Doctorado y Estudios de Postgrado
  • Lugar de impartición: Facultad de Ciencias. Sección de Física
  • Titulación: Máster Universitario en Astrofísica
  • Plan de Estudios: 2013 (publicado en 11-02-2014)
  • Rama de conocimiento: Ciencias
  • Itinerario/Intensificación:
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Astronomía y Astrofísica
  • Curso: 1
  • Carácter: Optativo
  • Duración: Segundo cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 6,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano e inglés
2. Requisitos para cursar la asignatura
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: PABLO RODRIGUEZ GIL

Grupo: G1 (único) para las clases teóricas. Primera parte de la asignatura.
Departamento: Astrofísica
Área de conocimiento: Astronomía y Astrofísica
Tutorías Primer cuatrimestre:
HorarioLugar
Martes, miércoles y jueves de 12:00 a 14:00. Despacho número 12 del Departamento de Astrofísica (tercera planta del Edificio de Física y Matemáticas, Sección de Física)
Tutorías Segundo cuatrimestre:
HorarioLugar
Martes, miércoles y jueves de 12:00 a 14:00. Despacho número 12 del Departamento de Astrofísica (tercera planta del Edificio de Física y Matemáticas, Sección de Física)
Teléfono (despacho/tutoría):
Correo electrónico: prodrigu@ull.es
Web docente: Ver web del docente

Profesor/a: RAMON JESUS GARCIA LOPEZ

Grupo: G1 (único) para las clases teóricas. Segunda parte de la asignatura.
Departamento: Astrofísica
Área de conocimiento: Astronomía y Astrofísica
Tutorías Primer cuatrimestre:
HorarioLugar
Lunes a jueves de 13:00 a 14:30. Despacho número 7 del Departamento de Astrofísica (tercera planta del Edificio de Física y Matemáticas, Sección de Física)
Tutorías Segundo cuatrimestre:
HorarioLugar
Lunes a jueves de 13:00 a 14:30. Despacho número 7 del Departamento de Astrofísica (tercera planta del Edificio de Física y Matemáticas, Sección de Física)
Teléfono (despacho/tutoría): 922318131 / 922605386
Correo electrónico: rjgarcia@ull.es
Web docente: Ver web del docente
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura:
  • Perfil profesional:
5. Competencias

Competencia Específicas

  • CE1 - Comprender los esquemas conceptuales básicos de la Astrofísica

Competencias General

  • CG2 - Comprender las tecnologías asociadas a la observación en Astrofísica y al diseño de instrumentación
  • CG4 - Evaluar los órdenes de magnitud y desarrollar una clara percepción de situaciones físicamente diferentes que muestren analogías permitiendo el uso, a nuevos problemas, de sinergias y de soluciones conocidas

Competencias Básicas

  • CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
  • CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios
  • CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
  • CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

Profesor: Dr. Pablo Rodríguez Gil

Temas:
1. PROCESOS DE RADIACIÓN. FUENTES CÓSMICAS: Acreción. Fuentes acretantes. Fuentes no
acretantes. Otras fuentes de rayos X. Otras fuentes de rayos gamma.

2. SISTEMAS DE DETECCIÓN: Naturaleza de la detección de rayos gamma. Interacción de la
materia con los rayos gamma. Detectores (semiconductores, contadores de centelleo, etc).
Apantallamiento y colimación. Limitaciones prácticas.

3. TÉCNICAS DE IMAGEN: Cuasi-imágenes. Detectores colimados. Métodos de imagen directa.
Detectores capaces de formar una imagen. Moduladores de imágenes.

4. SENSIBILIDAD EN EL CONTINUO Y EN LÍNEAS DE EMISIÓN: Cálculo de la sensibilidad.
Sensibilidad del continuo. Parámetros asociados a la sensibilidad del telescopio. Sensibilidad en
líneas.

5. MISIONES ESPACIALES: Selección de la órbita. Vida de la misión. Capacidad de la lanzadera.
Otros factores técnicos.

6. PROYECTO PRÁCTICO EN EQUIPO INTERNACIONAL: Definición de la misión. El detector. Estimaciones de la sensibilidad. Eficiencia. Optimización del diseño.

Profesor: Dr. Ramón J. García López

Temas

1. El Universo violento.

2. Rayos cósmicos.

3. Rayos gamma de muy alta energía.

4. Objetos astrofísicos con muy altas energías.

5. Técnicas de observación de rayos cósmicos y rayos gamma.

6. Telescopios e instrumentos.

 

Actividades a desarrollar en otro idioma

– Las clases se impartirán apoyándose en proyección de diapositivas cuyo contenido está escrito en inglés. Éstas contienen multitud de referencias a artículos científicos escritos en ese idioma.

– Actividad a desarrollar en inglés, supervisada por los profesores de la asignatura y profesores de la University of Southampton y la University College Dublin.

Tema:

PROYECTO PRÁCTICO EN EQUIPO INTERNACIONAL SOBRE UNA MISIÓN ESPACIAL EN ALTAS ENERGÍAS: Definición de la misión. El detector. Estimaciones de la sensibilidad. Eficiencia. Optimización del diseño.

Este proyecto internacional está descrito en la publicación: Dean y Pérez Fournon, 2003, European Journal of Physics, 24, S25, “Design course in space astronomy”.
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

En las clases teóricas los profesores exponen los contenidos de los temas.

En la primera parte de la asignatura se organizan los grupos de trabajo para el proyecto práctico en equipo internacional que tendrá lugar en periodo docente en una semana cercana a las vacaciones de Semana Santa, durante la visita a la ULL de los grupos de estudiantes y profesores de la University of Southampton y la University College Dublin.

En la semana del proyecto práctico internacional los estudiantes de la ULL trabajan con los estudiantes de la University of Southampton y la University College Dublin en grupos de 6-7 estudiantes supervisados por los profesores responsables de la asignatura y los profesores visitantes. Los resultados de los trabajos de cada grupo son presentados, en inglés, en una sesión conjunta de todos los grupos.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 40,00 0,00 40,0 [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Realización de trabajos (individual/grupal) 14,00 0,00 14,0 [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Estudio/preparación de clases teóricas 0,00 45,00 45,0 [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Estudio/preparación de clases prácticas 0,00 45,00 45,0 [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Asistencia a tutorías 6,00 0,00 6,0 [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Total horas 60.0 90.0 150.0
Total ECTS 6,00
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

logo biblio
(Disponible en Biblioteca)
Longair, M. S. (1992):
High Energy Astrophysics
(segunda edición). Cambridge University Press (
Enlace a Biblioteca ULL
)
Lena, P. (2012):
Observational Astrophysics
. Springer (
Enlace a libro on-line ULL
)
Bird, A. J., Pérez Fournon, I., & Knigge, C. (2014):
Design Course in Gamma Ray Astronomy
, Dept. of Physics and Astronomy, University of Southampton
Charles, P. & Seward, F. (1995):
Exploring the X-ray Universe
. Cambridge University Press (
Enlace a Biblioteca ULL
)
Kidger, M. R., Pérez-Fournon, I., & Sánchez, F. (1999):
Internet Resources for Professional Astronomy
. Cambridge University Press (
Enlace a Biblioteca ULL
)
 

Bibliografía complementaria

logo biblio
(Disponible en Biblioteca)
Rybicki, G. B. & Lightman, A. P. (1983):
Radiative Processes in Astrophysics
. Wiley (
Enlace a Biblioteca ULL
)
Frank, J., King, A. R., & Raine, D. J. (1992):
Accretion Power in Astrophysics
. Cambridge University Press (
Enlace a Biblioteca ULL
)

Otros recursos

Recursos en internet sobre astrofísica de altas anergías y astropartículas proporcionados por los profesores de la asignatura y disponibles también en los ordenadores del Centro de Cálculo de Alumnos del Departamento de Astrofísica. Las diapositivas en las que se apoyan las clases magistrales estarán disponibles en el Aula Virtual con antelación a las clases correspondientes.
 

9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

La evaluación de la primera parte de la asignatura, Astrofísica de Altas Energías, tendrá en cuenta la evaluación continua (50%; participación activa en clase y durante el proyecto internacional), y la presentación individual de los resultados de dicho proyecto (50%).

La evaluación de la segunda parte de la asignatura, Astropartículas, estará basada en un informe de un trabajo práctico en grupo (75%), y la evaluación continua (25%; participación activa en clase).

El 70% de la nota final vendrá de la primera parte de la asignatura, y el 30% de la segunda parte. Esto ha sido tenido en cuenta para la ponderación presentada en la siguiente tabla de estrategia evaluativa.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Trabajos y proyectos [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1] Participación activa en el proyecto internacional. Realización de las tareas concretas asignadas en el grupo de prácticas. Capacidad de liderazgo y de trabajo en grupo. 42.5 %
Informes memorias de prácticas [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1] A) Proyecto internacional

Contenido científico de la presentación.
Calidad de la presentación.
Corrección y precisión de las respuestas a las preguntas en las reuniones de supervisión y en la presentación final en inglés.

B) Práctica sobre astropartículas

Conocimientos teóricos y prácticos presentados en el trabajo en grupo sobre astropartículas.

 		 57.5 %
10. Resultados de Aprendizaje
Esta asignatura está diseñada para introducir a los estudiantes en los conceptos básicos de la astrofísica de muy altas energías.

Los primeros temas hacen un repaso de los fenómenos astrofísicos que configuran el “universo violento”, es decir, aquellos en los que se genera una ingente cantidad de energía que sólo puede ser observada mediante técnicas muy especializadas. Una parte importante del desarrollo de la asignatura se da en el marco de una colaboración docente con la University of Southampton (Reino Unido) y la University College Dublin (Irlanda). Los estudiantes aprenderán los principales procesos de emisión en rayos X y gamma, los detectores y sistemas de formación de imagen en satélites espaciales y aplicarán dichos conocimientos a un trabajo práctico de diseño de una nueva misión espacial de altas energías en grupos internacionales de estudiantes (La Laguna, Southampton y Dublín), supervisados por los profesores de la asignatura de la ULL y profesores de Southampton y Dublín. Los objetivos de la colaboración internacional en la que se encuadra parte de esta asignatura están descritos en la publicación: Dean y Pérez Fournon, 2003, European European Journal of Physics, 24, S25, “Design course in space astronomy”.

La última parte de la asignatura proporciona una descripción de la fenomenología básica de las astrofísica de muy altas energías. En ella se trata la relación entre partículas cargadas muy energéticas (rayos cósmicos) y fotones de muy alta energía (rayos gamma) para discutir cómo algunas partículas pueden ser aceleradas hasta grandes energías. Por último, se hace un recorrido por las tres grandes colaboraciones internacionales en este campo en las que están involucrados la ULL y el Instituto de Astrofísica de Canarias.
 
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

– Semanas 1 a 7

Temas 1 a 5 de Astrofísica de Altas Energías.

Clases teóricas de Astrofísica de Altas Energías.

Preparación del proyecto práctico en equipo internacional.



- Semana 8

Aplicación práctica de los temas 1 a 5 de Astrofísica de Altas Energías.

Proyecto práctico en equipo internacional de Astrofísica de Altas Energías.


- Semanas 9 a 15

Temas 1 a 8 de Astropartículas.

Clases teóricas de Astropartículas.
Fecha de última modificación: 05-07-2018
Fecha de aprobación: 05-07-2018



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