Introduktion till galaxer och kosmologi (AS 3001)

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Introduktion till galaxer och kosmologi (AS 3001)"

Mattias Mattsson
för 4 år sedan
Visningar:

1 Institutionen för astronomi VT-13 Allmänt Introduktion till galaxer och kosmologi (AS 3001) VT-13 Kursbeskrivning Kursen Introduktion till galaxer och kosmologi har målet att du som student ska få en introduktion till modern astrofysik med fokus på extragalaktisk astronomi. I början av kursen kommer vi att gå igenom några grundläggande begrepp inom astronomi och fysik som behövs för att tillgodogöra sig kunskaperna om galaxer och kosmologi som är det resten av kursen handlar om. Kursens upplägg är uppbyggt kring tre delar; tio föreläsningar (teori och exempel), tre räkneövningar (problemlösning) samt en laboration (med koppling till astronomiska observationer). Kursen är en grundkurs på 6 hp och går VT-13 på helfart dagtid. Tidigare universitetsstudier i form av 30hp matematik (MA 1200 eller motsvarande) och 12hp Mekanik (FK3003 eller motsvarande) krävs. Övergripande syfte och mål Efter att ha genomgått kursen Introduktion till galaxer och kosmologi förväntas du kunna ha skaffat dig baskunskaper om galaxer och kosmologi, samt om grundläggande astrofysik. Du ska kunna använda dig av kunskapen i framtida studier inom ämnet, och kunna klara av att läsa mer avancerade texter inom extragalaktisk astronomi. Vidare ska du genom de praktiska momenten i kursen ha fått en inblick i hur astronomisk forskning går till. Särskilt förväntas du efter genomgången kurs kunna: redogöra för huvuddragen i stjärnornas fysik och utveckling samt hur detta påverkar galaxer redogöra i detalj för galaxernas fysik, deras uppkomst och utveckling utföra enklare beräkningar för galaxers och aktiva galaxkärnors massor, avstånd, luminositet och färger redogöra för universums struktur och utveckling från Big Bang till idag härleda enklare kosmologiska resultat utifrån Friedmannekvationerna. Kursinnehåll Följande områden kommer att behandlas i kursen (huvudmoment i fet stil): Modern observationell teknik (bland annat astrofysikaliska spektra, magnitudsystemet och kosmisk bakgrundsstrålning.) 1

2 Stjärnornas fysik. Galaxers uppbyggnad, struktur och dynamik. Taxonomi för galaxer. Galaxutveckling. Aktiva galaxer och svarta hål. Galaxernas fördelning i grupper, hopar och storskaliga strukturer. Baskunskaper i allmän relativitetsteori, särkilt jämfört med Newtonsk mekanik. Kosmologisk rödförskjutning, Hubbles lag och universums expansion. Friedmannekvationerna och hur man tillämpar dessa. Kosmologiska parametrar samt hur dessa bestäms observationellt. Big Bang-modellen och uppkomsten av elementarpartiklar. Inflationshypotesen. Rekombination och uppkomst av strukturer i universum. Undervisningsformer Undervisningsformerna är anpassade till att du ska få möjlighet att uppnå de uppställda målen för kursen. För att göra detta används en kombination av olika undervisningstyper, gemensamt för dem är dock att studenterna ska lockas till att tänka själva och aktivt tillgodogöra sig den kunskap som erbjuds. Föreläsningar och övningar är inte obligatoriska, men närvaro vid laborationen är obligatorisk. Föreläsningar ledda av lärare, varje föreläsningspass är 2 timmar långt (totalt 10 stycken). Inför vissa föreläsningspass kommer du som student få ett antal frågeställningar att fundera över som rör ämnet som ska behandlas. Föreläsningarna kommer sedan att innehålla en diskussionsdel, där du får diskutera frågeställningarna med de andra studenterna. Vid flera föreläsningspass kommer läraren också att ta upp ett aktuellt forskningsproblem och hur det kopplar till föreläsningens ämne. Räkneövningar, varje övningspass är 2 timmar långt. Totalt 3 stycken. Övningarna syftar till att du ska lära dig räkna på, och lösa problem inom extragalaktisk astrofysik. Laboration ledd av assistent (Katia Migotto). Den praktiska delen av laborationen görs på ett laborationspass (ca 3 timmar). Varje student ska därefter skriva en rapport med sina iakttagelser och slutsatser. 2

3 Kurskrav För att bli godkänd på kursen krävs att man får minst betyget E på skriftlig tentamen. Dessutom måste man närvara vid laborationspasset och ha fått sin rapport godkänd. Examination Examinationen består av två huvudmoment, labrapport samt skriftlig tentamen. Labrapporten betygsätts bara med godkänt eller icke godkänt och kan kompletteras vid underkänt resultat. Tentamen kommer att betygsättas enligt en sjugradig betygsskala där betygsresultatet på tentamen också också är kursbetyget. Tentamen kommer att bestå av fem uppgifter som behandlar olika delar av kursen med deluppgifter av olika typ räkneproblem, deskriptiva frågor samt kortare essäfrågor och kommer att ha en max-poäng på 100 (50 för betyg E). Under kursens gång kommer det ges två möjligheter att få bonuspoäng till tentamen: 1. Närvara vid ett seminarium/föreläsning som handlar om ett av kursens ämnen. Förslag på föreläsningar kommer att ges på första lektionen och postas på kurssidan i Mondo. Skriv ett referat på max 1 sida och lämna in till läraren. Texten kan vara översiktlig och ni behöver inte ha förstått alla detaljer, ett ärligt försök räcker gott. Ger 5 bonuspoäng. 2. Läs en forskningsartikel inom något av kursens ämnen. Redovisa detta antingen muntligt inför kursdeltagarna (ca 5-10 minuter), eller som ett skriftligt referat på max 1 sida. Förslag på artiklar kommer att ges vid en av de första lektionerna och läggas upp på Mondo. Muntlig redovisning kommer ske under lektionernas diskussionsdel och kommer i dessa fall vara en del av frågeställningarna. Även här gäller principen att det viktiga är att ni försöker, inte att allt blir rätt. Ger 5 bonuspoäng. Observera att dessa två bonusmoment är helt frivilliga. Kriterier för bedömning vid examination Skriftlig tentamen Betygsättning på tentamen sker med en sjugradig målrelaterad skala enligt följande: F Helt otillräckligt. Fx Otillräckligt. Den studerande, har inte tillgodogjort sig tillräckligt mycket av kunskapen, eller har haft svårt att uppvisa sitt kunnande under tentamen. ges vid denna nivå möjlighet till komplettering för att nå betygsnivå E i form av inlämningsuppgifter. 3

4 E Tillräckligt (krävs för godkänt). För att få detta betyg skall du visa att du har tillgodogjort dig kunskap om huvudmomenten för kursen, har lärt dig grundläggande problemlösning inom extragalaktisk astronomi och kosmologi och kan lösa enklare räkneuppgifter, kan bedöma rimlighet i resultat och lösningar. D Tillfredställande. Du ska visa att du behärskar ämnesinnehållet för huvudmomenten till den grad att du kan kritiskt analysera enklare texter inom ämnet, har en översiktlig kunskap om övriga moment i kursen, kan förklara extragalaktiska/kosmologiska begrepp både matematiskt och i ord. C Bra. Du ska visa att du kan koppla ihop kunskapen inom de olika huvudmomenten i kursen till att få en sammanhängande förståelse för extragalaktisk astronomi och kosmologi, har lärt dig terminologi och metoder inom ämnet i sådan utsträckning att du kan förstå ekvationer och grafer som förekommer inom ämnet, behärskar problemlösning inom ämnet till den grad att du kan lösa svårare räkneuppgifter som till exempel kan involvera modellering, uppskattningar och rimlighetsbedömningar. B Mycket bra. Du ska visa att du behärskar ämnesinnehållet inom alla moment till den grad att du kan kritiskt analysera enklare texter, kan använda din kunskap för att försöka förstå svårare texter i ämnet, kan koppla ihop kunskapen inom alla moment i kursen till att få en sammanhängande förståelse för extragalaktisk astronomi och kosmologi. A Utmärkt. Du ska visa att du behärskar ämnesinnehållet inom alla moment till den grad att du kan tillgodogöra dig texter på forskningsnivå inom ämnet, kan formulera begrepp och teorier i både ord och skrift samt förstår deras begränsningar och kan applicera dem i sammanhang som du inte tidigare stött på, kan lösa svåra problem inom extragalaktiskt astronomi och kosmologi där större krav ställs på att kunna koppla ihop olika delar av teori och lyckas göra en egen lösning. För samtliga betygsnivåer över E krävs också att man uppfyllt kraven för de lägre nivåerna. 4

5 Laborationer För att bli godkänd på det laborativa momentet i kursen ska du visa att du kan redovisa för de praktiska moment som ingår i laborationen i en skriftlig rapport på ett tydligt och vetenskapligt sätt, kan analysera resultaten från laborationen på ett korrekt sätt, dra slutsatser av dem och redovisa detta i labrapporten. Kurslitteratur Jones, M. H. & Lambourne, R. J., An Introduction to Galaxies and Cosmology, Cambridge University Press, 2004 För litteraturhänvisningar se separat blad. Kurslärare och assistenter Jens Melinder, jens@astro.su.se, Kontor: C6:1001, Telefon: Katia Migotto (assistent), katia.migotto@astro.su.se, Kontor: C6:3037, Telefon:

Relevanta dokument

Kosmologi. Programkurs 6 hp Cosmology TFYA71 Gäller från: Fastställd av. Fastställandedatum. Programnämnden för elektroteknik, fysik och matematik, EF

Kosmologi. Programkurs 6 hp Cosmology TFYA71 Gäller från: Fastställd av. Fastställandedatum. Programnämnden för elektroteknik, fysik och matematik, EF 1(6) Kosmologi Programkurs 6 hp Cosmology TFYA71 Gäller från: Fastställd av Programnämnden för elektroteknik, fysik och matematik, EF Fastställandedatum LINKÖPINGS UNIVERSITET 2(6) Huvudområde Fysik,Matematik,Tillämpad