Física Extragaláctica
(Curso Académico 2022 - 2023)

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• CE1 - Comprender los esquemas conceptuales básicos de la Astrofísica
• CE5 - Comprender los modelos del origen y evolución del Universo

• CG1 - Conocer las técnicas matemáticas y numéricas avanzadas que permitan la aplicación de la Física y de la Astrofísica a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos
• 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

• 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

Profesor: Jairo Méndez Abreu
Temas:

1. Introducción a las observaciones de galaxias
    - Introducción al concepto de galaxia 
    - Unidades físicas y ecuaciones básicas
    - Principios básicos de fotometría y relación entre cantidades aparentes e intrínsecas
    - Redshift, ley de Hubble y medidas de distancia
2. Propiedades fotométricas y morfológicas de las galaxias
   - Diagrama de Hubble (propiedades)
   - Clasificaciones modernas de galaxias
   - Estructuras galácticas y formación de bulbos, barras y discos
   - Descomposiciones fotométricas
   - Funciones de luminosidad de galaxias.
3. Propiedades cinemáticas y dinámicas de las galaxias
   - Determinación de la cinemática del gas y las estrellas

   - Curvas de rotación y dispersión de velocidades en galaxias
   - Momento angular de galaxias a lo largo de la secuencia de Hubble
4. Propiedades de las poblaciones estelares de las galaxias
   - Historia de formación estelar y poblaciones estelares simples
   - Síntesis de poblaciones estelares
 5. Características observacionales de las galaxias
   5.1 Propiedades de las galaxias espirales
         - Propiedades fotométricas y estructurales básicas 
         - Contenido en gas atómico, molecular y polvo 
         - Poblaciones estelares 
         - Relaciones de escala 
   5.2. Propiedades de galaxias de tipo temprano
         - Propiedades fotométricas y estructurales básicas
         - Propiedades cinemáticas y dinámicas
         - Poblaciones estelares
         - Gas y polvo
         - Relaciones de escala
6. Cúmulos de galaxias 
   - Propiedades principales de los cúmulos de galaxias
   - Relaciones de escala en cúmulos de galaxias 
   - Dependencia del entorno en las propiedades de las galaxias 
   - Evolución de galaxias en cúmulos
   - Pre-processing
 
Profesora: Arianna Di Cintio
Temas:

7. Formación de estructuras y galaxias en el Universo 
   - Estructura a gran escala
   - Formación de halos de materia oscura
   - Formalismo Press-Schechter
   - Propiedades de los halos de materia oscura
   - Estructura jerárquica y estructura interna de los halos de materia oscura (perfiles de densidad)
   - Física de bariones: enfriamiento del gas, formación estelar y procesos de feedback
   - Estructura interna de las galaxias y de los halos en presencia de bariones (contracción adiabática y expansión)
8. Introducción a modelos de formación de galaxias y estructura a gran escala 
   - Modelos teóricos de formación de galaxias 
   - Simulaciones de N-cuerpos
   - Modelos semianalíticos
   - Simulaciones hidrodinámicas
   - Galaxias en el Universo Local
: Simulaciones de Grupos Locales
   - Problemas del modelo cosmológico estándar a escala de Grupos Locales  ("missing satellite problem", número y distribución radial de satélites, perfiles de densidad de los satélites, problema "cusp-core")
9. Núcleos galácticos activos (AGN)
   - Clasificación de tipos de AGN
   - Modelo unificado y sus mejoras
10. El Universo a alto redshift
   - Galaxias a alto redshift: morfología, cinemática, Lyman-break galaxies, Lyman-alpha emitters, ULIRG
   - Evolución de las propiedades galácticas con el redshift 
   - Evolución diagrama de Hubble
   - Evolución "M-size relation"
   - Evolución de la secuencia principal

Los temas del 7 al 10 serán impartidos en inglés.
Durante el curso se prevé la realización de varios seminarios que serán ofrecidos principalmente en inglés. 
Las tutorías se podrán realizar en castellano o en inglés en función de las necesidades de cada estudiante.

En las clases teóricas se exponen los contenidos de los temas y se proponen seminarios temáticos.
En las clases presenciales se harán actividades como resolver dudas y ejercicios. Además, se dedicará parte de las clases presenciales a la realización de las clases prácticas que requieran acceso a los equipos de computación del Departamento de Astrofísica.
 

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Clases teóricas	53,00	0,00	53,0	[CB10], [CB8], [CB6], [CE5], [CE1]
Clases prácticas (aula/ laboratorio/centro de calculo/observatorio)	7,00	0,00	7,0	[CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG4], [CG1], [CE5]
Realización de trabajos (individual/grupal)	0,00	20,00	20,0	[CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG4], [CG1], [CE5], [CE1]
Asistencia a tutorías	0,00	5,00	5,0	[CB10], [CB8], [CB7], [CG4], [CG1], [CE5], [CE1]
Estudio/preparación de Clases	0,00	65,00	65,0	[CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG4], [CG1], [CE5], [CE1]
Total horas
Total ECTS

Cimatti A., Fraternali F., Nipoti C., Introduction to Galaxy Formation and Evolution: From Primordial Gas to Present-Day Galaxies, 2019, Cambridge University press (disponible en el Departamento de Astrofisica y en el Instituto de Astrofisica de Canarias)
• J. Binney, S. Tremaine, Galactic Dynamics, Princeton University Press

 
• P. Schneider. Extragalactic astronomy and Cosmology.  Springer.

• L.S. Sparke, J.S. Gallager, Galaxies in the Universe, Cambridge University Press

La asignatura está integrada en el Aula Virtual de la ULL
http://campusvirtual.ull.es

La evaluación de los temas relacionados con la observación, del 1 al 6, se realizará a través de evaluación contínua con la presentación de un informe de prácticas que contará un 40% de la nota de esta parte (20% de la calificación global de la asignatura) y una prueba objetiva (examen) que se realizará al finalizar esta parte de la asignatura (tercera semana de noviembre). Esta última prueba contará un 60% de la nota de esta parte de la asignatura (30% de la calificación global de asignatura). En el caso que el estudiante renuncie a realizar la evaluación contínua se podrá presentar a un examen único en la fecha establecida de la convocatoria. Este examen único contará un 100% de la nota de esta parte (50% de la calificación global de asignatura). En el caso que el estudiante siga la evaluación contínua y presente el informe de prácticas, la nota de este informe se le mantendrá en las convocatorias sucesivas del correspondiente curso académico. La presentación de los informes de prácticas se realizará de manera telemática (preferentemente a través del aula virtual).

Se evaluarán los temas teóricos, del 7 al 10, por evaluación continua a lo largo de los meses de noviembre y diciembre, incluyendo dicha evaluación la entrega de un vídeo sobre los seminarios propuestos (30% de la nota de esta parte, o bien 15%  de la calificación global de la asignatura) y superar un test escrito sobre los temas tratados (70% de la nota de esta parte de la asignatura, o bien 35% de la calificacion global de la asignatura). En el caso que el estudiante renuncie a realizar la evaluación contínua se podrá presentar a un examen único en la fecha establecida de la convocatoria. Este examen único contará un 100% de la nota de esta parte (50% de la calificación global de asignatura). En el caso que el estudiante siga la evaluación contínua y presente el vídeo sobre los seminarios propuestos, la nota de este  se le mantendrá en las convocatorias sucesivas del correspondiente curso académico.

La nota final de la asignatura en cualquier caso será el promedio entre las notas obtenidas en los temas observacionales (1-6) y teoricos (7-10).

 

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Pruebas objetivas	[CB8], [CB7], [CB6], [CG4], [CE5], [CE1]	- Claridad y precisión a la hora de desarrollar conceptos explicados en clase.	60,00 %
Informes memorias de prácticas	[CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG4], [CG1], [CE5], [CE1]	- Capacidad de organizar y resumir el trabajo llevado a cabo durante la práctica - Presentación del contenido (en formato vídeo o como informe) - Ortografía y sintaxis	40,00 %

La asignatura de Física Extragaláctica es cuatrimestral.

Semana	Temas	Actividades de enseñanza aprendizaje	Horas de trabajo presencial	Horas de trabajo autónomo	Total
Semana 1:	1,2	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 2:	2	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 3:	3	Clases teóricas y prácticas Trabajo en el Centro de Cálculo de Astrofísica	2.00	2.00	4.00
Semana 4:	3	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 5:	4	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 6:	4	Clases teóricas	4.00	3.00	7.00
Semana 7:	5	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 8:	5	Clases teóricas  Prueba objetiva (examen)	4.00	4.00	8.00
Semana 9:	6	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 10:	7	Clases teóricas y prácticas Trabajo en el CCA	4.00	4.00	8.00
Semana 11:	8	Clases teóricas y prácticas	2.00	2.00	4.00
Semana 12:	8	Clases teóricas y prácticas	4.00	4.00	8.00
Semana 13:	9	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 14:	9,10	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 15:	10	Clases teóricas	4.00	4.00	8.00
Semana 16 a 18:	Realización de exámenes y supervisión/correción de prácticas	Preparación y realización de exámenes	4.00	35.00	39.00
Total			60.00	90.00	150.00