Técnicas Astrofísicas de Objetos Extensos
(Curso Académico 2023 - 2024)

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• CE1 - Comprender los esquemas conceptuales básicos de la Astrofísica
• CE7 - Saber encontrar por sí mismos soluciones a problemas astrofísicos concretos utilizando bibliografía específica con una mínima supervisión. Saber desenvolverse de forma independiente en un proyecto de investigación novedoso
• CE10 - Utilizar la instrumentación científica actual (tanto la basada en Tierra como en el Espacio) y conocer sus tecnologías innovadoras.
• CE11 - Saber utilizar la instrumentación astrofísica actual (tanto en observatorios terrestres como espaciales) especialmente aquélla que usa la tecnología más innovadora y conocer los fundamentos de la tecnología utilizada

• 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
• CG2 - Comprender las tecnologías asociadas a la observación en Astrofísica y al diseño de instrumentación

• 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

• CX8 - Comprender la estructura y evolución de las nebulosas y otros objetos extensos

- Profesores: Ismael Pérez Fournon (coordinador), Emma Esparza Borges y Fernando Tinaut Ruano. Emma y Fernando ayudarán en la organización y supervisión de las prácticas en los observatorios y en la reducción y análisis de datos en el Centro de Cálculo del Alumnado del Departameto de Astrofísica.

- Temas téorico/prácticos:

1) Principales técnicas observacionales en todos los rangos del espectro y archivos de datos astronómicos.

2) Observatorio Virtual.

3) Técnicas de espectroscopía: multiobjeto, de campo integral.

4) Reducción y análisis de datos astronómicos de imagen CCD.

5) Práctica de fotometría de galaxias y de fuentes cósmicas transitorias utilizando los telescopios IAC80 (Observatorio del Teide, Tenerife), Isaac Newton (Observatorio del Roque de los Muchachos, La Palma), Observatorio Las Cumbres y datos de archivos públicos astronómicos.

6) Práctica de elaboración de una propuesta de observación.

El idioma que se utilizará en el Observatorio del Roque de los Muchachos es el inglés, tanto en la charla introductoria sobre el telescopio Isaac Newton y su instrumentación (Wide Field Camera), que impartirá uno de los astrónomos de soporte del Grupo de Telescopios Isaac Newton, como en las prácticas de observación nocturna.

Los manuales del telescopio y su instrumentación, ordenadores de control del telescopio, programas de reducción de datos, etc., también están en inglés.

En las clases teóricas el profesorado expone los contenidos de los temas y prepara al alumnado para las dos prácticas de la asignatura (proyecto observacional y propuesta de observación).

Esta asignatura proporciona al alumnado conocimientos avanzados sobre técnicas astrofísicas en varios rangos del espectro electromagnético y experiencia en observaciones astrofísicas en el rango visible llevadas a cabo con telescopios profesionales: el telescopio IAC80 del Observatorio del Teide en Tenerife, el telescopio Isaac Newton (INT) del Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma y los telescopios del Observatorio Las Cumbres, operados robóticamente. El alumnado aprenderá también las principales técnicas observacionales en los rangos de radio, mm/sub-mm, infrarrojo, visible y rayos X, tanto con telescopios terrestres como con telescopios espaciales y el uso de los principales archivos de datos astronómicos y las herramientas informáticas del Observatorio Virtual. Aplicará dichos conocimientos en dos prácticas:

1) Un proyecto observacional que será desarrollado con datos astronómicos que el propio alumnado obtendrá en el Observatorio del Teide y en el Observatorio del Roque de los Muchachos (observaciones en modo presencial), con telescopios del Observatorio Las Cumbres (observaciones robóticas) así como con datos públicos de archivos astronómicos y del Observatorio Virtual. Está práctica se realiza en grupos pequeños de tres o cuatro estudiantes.

2) Planteamiento de una propuesta de observación. Esta práctica es individual.

Durante la estancia en el Observatorio del Roque de los Muchachos se visitarán otros telescopios.


 

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Clases teóricas	18,00	0,00	18,0	[CX8], [CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CG1], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)	34,00	0,00	34,0	[CX8], [CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CG1], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias	0,00	0,00	0,0	[CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CG1], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]
Realización de trabajos (individual/grupal)	0,00	50,00	50,0	[CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CG1], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]
Asistencia a tutorías	8,00	0,00	8,0	[CX8], [CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CG1], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]
Estudio/preparación de Clases	0,00	40,00	40,0	[CX8], [CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CG1], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]
Total horas
Total ECTS

1) Recursos en internet sobre técnicas astrofísicas avanzadas proporcionados por el profesorado de la asignatura y disponibles también en los ordenadores del Centro de Cálculo del Alumnado (CCA) del Departamento de Astrofísica.

2) Documentación sobre los programas de reducción de datos astronómicos IRAF (disponibles en http://iraf.noao.edu/).

3) Información sobre telescopios e instrumentación astronómica del Observatorio del Teide y del Observatorio del Roque de los Muchachos http://www.iac.es
4) Bases de datos y "brokers" de cartografiados de dominio temporal (ZTF, ATLAS, Pan-STARRS): se utilizarán para la selección de los objetos a observar en las prácticas. ZTF: https://www.ztf.caltech.edu; Lasair: https://lasair-ztf.lsst.ac.uk/; ALeRCE: https://alerce.online

Schneider, P. (2015): Extragalactic Astronomy and Cosmology. Ed. Springer.

Charles, P., Seward, F. (1995): Exploring the X-ray Universe. Ed. Cambridge University Press.

Kidger, M. R., Pérez-Fournón, I., Sánchez, F. (1999): Internet Resources for Professional Astronomy. Ed. Cambridge University Press.

Longair, M. S. (1992): High Energy Astrophysics (segunda edición). Ed. Cambridge University Press.

Base de datos extragalácticos de NASA: http://nedwww.ipac.caltech.edu/

Observatorio Virtual Europeo: http://www.euro-vo.org/pub/

Instalación de software para astronomía en ordenadores personales, Servicios Informáticos Específicos del Área de Investigación y de Enseñanza Superior del Instituto de Astrofísica de Canarias:

http://www.iac.es/sieinvens/SINFIN/Main/index.php

Esta asignatura sólo se evaluará por continua debido a su carácter práctico.

1) En las seis primeras semanas de clase, el alumnado preparará y llevará a cabo, en modo visitante, observaciones astronómicas con los telescopios IAC80 (Observatorio del Teide, Tenerife) e Isaac Newton (Observatorio del Roque de los Muchachos, La Palma) supervisados por el profesorado de la asignatura y el personal de los observatorios. Asimismo prepararán observaciones robóticas con telescopios del Observatorio Las Cumbres. Es obligatorio participar en dos noches de observación en el Observatorio del Teide y en una noche de observación en el Observatorio del Roque de los Muchachos. En esta primera fase de la asignatura, el alumnado documentará las observaciones previstas y realizadas y comenzará la reducción y análisis de los datos en el Centro de Cálculo del Alumnado del Departamento de Astrofísica. Esta primera parte será evaluada en la semana del 13 de noviembre de 2023, y la nota supone el 20% de la nota final de la asignatura.


2) Los resultados finales de las prácticas de observación (memoria de prácticas) serán presentados en forma de póster y de wikis de grupo. La evaluación de esta parte tendrá lugar en clase en la última semana lectiva del curso.
Cada estudiante explicará una parte del trabajo realizado por cada grupo. Esta parte supone el 50% de la nota final de la asignatura.


3) La práctica de preparación de una propuesta de observación (individual), también obligatoria, será evaluada
al finalizar el curso. Cada estudiante deberá completar una propuesta de observación relacionada con el proyecto observacional realizado. Esta parte supone el 30% de la nota final de la asignatura.
 

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Pruebas de respuesta corta	[CX8], [CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]		0,00 %
Informes memorias de prácticas	[CX8], [CB10], [CB8], [CB7], [CB6], [CG2], [CG1], [CE11], [CE10], [CE7], [CE1]	Como se describe en el apartado 9, las prácticas de observación astronómica se evaluarán en dos fases: la primera al finalizar las observaciones, en la semana del 13 de noviembre de 2023, y la segunda y final en la última semana lectiva del cuatrimestre. La evaluación contemplará los siguientes aspectos: Participación en la preparación de las observaciones astronómicas. Participación en las observaciones astronómicas en los observatorios del Teide y del Roque de los Muchachos. Documentación de las observaciones. Reducción de datos en el Centro de Cálculo del Alumnado del Departamento de Astrofísica. Análisis de los datos observacionales, incluyendo también datos públicos de archivos astronómicos y del Observatorio Virtual. Interpretación de los resultados. Calidad de las memorias de prácticas (póster y wiki de grupo). Corrección y precisión de las respuestas a las preguntas en las presentaciones en clase. La práctica de preparación de una propuesta de observación será evaluada a final de curso a partir de la propuesta presentada por cada estudiante en el formato oficial de propuestas. Cada estudiante tendrá que completar la justificación científica de la propuesta y realizar los cálculos necesarios para justificar la parte técnica de la propuesta de observación y describirlos adecuadamente. Asímismo, detallará el telescopio e instrumento seleccionados y las condiciones de observación (seeing, fase lunar, condiciones atmosféricas, etc.). Los criterios de evaluación serán similares a los utilizados en un caso real por los comités de asignación de tiempo de observación.	100,00 %

Las seis primeras semanas de clase se dedicarán a explicar los contenidos teóricos principales de la asignatura, la organización de los grupos de trabajo y de los viajes a los observatorios, y la preparación y realización de las observaciones, presenciales con los telescopios IAC80 e INT y robóticas con telescopios del Observatorio Las Cumbres. En las semanas siguientes, el alumnado trabajará en la reducción y análisis de los datos observacionales y en la presentación de los resultados. Las observaciones tendrán lugar en fines de semana de octubre y noviembre. Cada estudiante trabajará también a lo largo del cuatrimestre en la práctica individual sobre preparación de una propuesta de observación. Los resultados de las prácticas de observación serán presentados en forma de póster y de wiki y se expondrán en una de las últimas clases del curso.

 

Semana	Temas	Actividades de enseñanza aprendizaje	Horas de trabajo presencial	Horas de trabajo autónomo	Total
Semana 1:	1	Principales técnicas observacionales en todos los rangos del espectro electromagnético y archivos de datos astronómicos. Horas teoría: 3 Horas prácticas: 1	4.00	6.00	10.00
Semana 2:	2	Observatorio Virtual. Aprendizaje de las herramientas informáticas del observatorio virtual y de archivos de datos astronómicos. Horas teoría: 3 Horas prácticas: 1	4.00	6.00	10.00
Semana 3:	3	Técnicas de espectroscopía: multiobjeto y de campo integral. Horas teoría: 3 Horas prácticas: 1 Preparación de las prácticas de observación con los telescopios IAC80, INT y Las Cumbres. Observaciones en fin de semana.	4.00	6.00	10.00
Semana 4:	4	Reducción y análisis de datos astronómicos de imagen CCD: astrometría, fotometría (SExtractor y GALFIT) Horas teoría: 3 Horas prácticas: 1 Reducción de datos. Preparación de las prácticas de observación con los telescopios IAC80, INT y Las Cumbres. Observaciones en fin de semana.	4.00	6.00	10.00
Semana 5:	5	Práctica de fotometría de galaxias y de fuentes cósmicas transitorias utilizando los telescopios IAC80 (Observatorio del Teide, Tenerife), Isaac Newton (Observatorio del Roque de los Muchachos, La Palma), Observatorio Las Cumbres y datos de archivos públicos astronómicos. Horas teoría: 2 Horas prácticas: 2 Reducción de datos. Preparación de las prácticas de observación con los telescopios IAC80, INT y Las Cumbres. Observaciones en fin de semana.	4.00	6.00	10.00
Semana 6:	5	Horas teoría: 1 Horas prácticas: 3 Reducción de datos. Preparación de las prácticas de observación con los telescopios IAC80, INT y Las Cumbres. Observaciones en fin de semana.	4.00	6.00	10.00
Semana 7:	5	Práctica 1 (proyecto observacional) Horas teoría: 1 Horas prácticas: 3 Reducción de datos. Observaciones en fin de semana.	4.00	6.00	10.00
Semana 8:	5	Práctica 1 (proyecto observacional) Horas teoría: 1 Horas prácticas: 3 Análisis de los datos.	4.00	6.00	10.00
Semana 9:	5 y 6	Prácticas 1 (proyecto observacional) y  2 (propuesta de observación) Horas teoría: 1 Horas prácticas: 3 Análisis de los datos observacionales. Preparación de la propuesta de observación.	4.00	6.00	10.00
Semana 10:	5 y 6	Horas teoría: 0 Horas prácticas: 4 Análisis de los datos observacionales. Preparación de la propuesta de observación. Finalización de la primera fase de evaluación continua de las prácticas de observación astronómica.	4.00	6.00	10.00
Semana 11:	5 y 6	Horas teoría: 0 Horas prácticas: 4 Análisis de los datos observacionales. Preparación de la propuesta de observación.	4.00	6.00	10.00
Semana 12:	5 y 6	Horas teoría: 0 Horas prácticas: 4 Preparación de la presentación de los resultados de la práctica observacional en forma de poster y wiki.	4.00	6.00	10.00
Semana 13:	5 y 6	Horas teoría: 0 Horas prácticas: 4 Preparación de la presentación de los resultados de la práctica observacional en forma de poster y wiki.	4.00	6.00	10.00
Semana 14:	5 y 6	Preparación de la presentación de los resultados de la práctica observacional en forma de poster y wiki.	4.00	6.00	10.00
Semana 15:	5 y 6	Presentación de los resultados finales de la práctica 1 (tema 5, proyecto observacional) en clase. Finalización de la práctica 2 (tema 6, propuesta de observación).	4.00	6.00	10.00
Total			60.00	90.00	150.00