Master en Astrofísica Asignatura: Radioastronomía Modelo de Guía Docente Facultad de Física Master en Astrofísica GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA: Radioastronomía Curso Académico 2013/2014 Fecha: 24-Mayo-2013 V2. Aprobada en Consejo de Gobierno el310112
Para acceder a la ayuda y el glosario de términos hacer clic en los hipervínculos siguiente: Ayuda (*) Glosario (*) (*) Eliminar el texto anterior una vez completada la guía y antes de ser publicada. 1. Datos Descriptivos de la Asignatura Asignatura: Radioastronomía Código: 275462113 - Centro: Facultad de Física - Titulación: Máster en Astrofísica - Plan de Estudios: 2006 (M501) - Rama de conocimiento: - Itinerario / Intensificación (sólo en Máster): - Departamento: Astrofísica - Área de conocimiento: Astrofísica - Curso: 2013/2014 - Carácter: Optativa - Duración: mitad del primer cuatrimestre - Créditos ECTS (teóricos/prácticos): 3 - Horario: http://www.ull.es/view/centros/fisica/horario_de_clases_1/es - Dirección Web de la asignatura (aula virtual): http://www.campusvirtual.ull.es - Idioma: español / inglés 2. Requisitos Es necesario haber completado las asignaturas del grado, lo cual le confiere al alumno unos conocimientos suficientes (sobre termodinámica, electromagnetismo, etcétera) que son necesarios para emprender el estudio de esta asignatura. No se considera necesario haber superado otras asignaturas del máster con anterioridad. 3. Profesorado que imparte la asignatura Coordinación / Profesor/a: José Alberto Rubiño Martin - Grupo: - Departamento: Astrofísica - Área de conocimiento: Astrofísica - Lugar Tutoría (1) : IAC - Horario Tutoría (1) : sin restricciones - Teléfono (despacho/tutoría): 922 605 276 - Correo electrónico: jalberto@iac.es - Dirección web: http://www.iac.es/galeria/jalberto Profesor/a: Ricardo Génova Santos - 2 -
- Grupo: - Departamento: Astrofísica - Área de conocimiento: Astrofísica - Centro: IAC - Lugar Tutoría (1) : IAC - Horario Tutoría (1) : sin restricciones (en cualquier momento) - Teléfono (despacho/tutoría): 922 605 276 - Correo electrónico: rgs@iac.es - Dirección Web: http://campusvirtual.ull.es 4. Contextualización de la asignatura en el Plan de Estudios - Bloque Formativo al que pertenece la asignatura: Esta asignatura es bastante independiente del resto de las que componen el plan de estudios al que pertenece, dado que, en lugar de centrarse en el estudio de un proceso astrofísico determinado, o de una técnica observacional específica, su objetivo es introducir una nueva rama de la Astronomía y, a partir de ahí, explicar varios procesos astrofísicos que pueden ser estudiados a partir de ella. Por ello, se puede considerar que esta asignatura constituye en sí misma un bloque formativo. - Perfil Profesional: Tras cursar esta asignatura el estudiante tendrá unos conocimientos básicos de Radioastronomía, de los conceptos y magnitudes que se manejan, de las técnicas observacionales, y de los procesos astrofísicos que emiten en este rango. Estos conocimientos, si bien son generales, le servirán como punto de partida si en algún momento de su carrera necesita trabajar con datos en este rango. 5. Competencias Competencias generales (CG): CG1. Conocer el trabajo en el laboratorio, el uso de la instrumentación, tecnología y métodos experimentales más utilizados, adquiriendo la habilidad y experiencia para realizar experimentos de forma independiente. Ello le permitirá ser capaz de observar, catalogar y modelizar los fenómenos de la naturaleza. CG2. Adquirir una sólida base teórica, matemática y numérica, que permita la aplicación de la Física a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos. CG3. Desarrollar una clara percepción de situaciones aparentemente diferentes pero que muestran evidentes analogías físicas, lo que permite la aplicación de soluciones conocidas a nuevos problemas. Para ello es importante que el alumnado, además de dominar las teorías físicas, adquiera un buen conocimiento y dominio de los métodos matemáticos y numéricos mas comúnmente utilizados. CG4. Desarrollar la habilidad de identificar los elementos esenciales de un proceso o una situación compleja que le permita construir un modelo simplificado que describa, con la aproximación necesaria, el objeto de estudio y permita realizar predicciones sobre su evolución futura. Así mismo, debe ser capaz de comprobar la validez del modelo introduciendo las modificaciones necesarias cuando se observen discrepancias entre las predicciones y las observaciones y/o los resultados experimentales. CG5. Conocer las posibilidades de aplicar la Física en el mundo laboral, docente y de investigación, desarrollo tecnológico e innovación y en las actividades de emprendeduría. CG6. Saber organizar y planificar el tiempo de estudio y de trabajo, tanto individual como en grupo; ello les llevará a aprender a trabajar en equipo y a apreciar el valor añadido que esto supone. CG7. Ser capaz de participar en debates científicos y de comunicar tanto de forma oral como escrita a un público especializado o no cuestiones relacionadas con la Ciencia y la Física. También será capaz de utilizar en forma hablada y escrita otro idioma, relevante en la Física y la Ciencia en general, como es el inglés. CG8. Poseer la base necesaria para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía, tanto desde la formación científica, (realizando un master y/o doctorado), como desde la actividad profesional. - 3 -
Competencias específicas (CE): CE1. Conocer y comprender los esquemas conceptuales básicos de la Física y de las ciencias experimentales. CE2. Conocer, comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física. CE3. Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellas. CE4. Conocer los hitos más importantes de la historia del pensamiento científico y de la Física en particular. CE5. Desarrollar una visión panorámica de la Física actual y sus aplicaciones. CE6. Tener un buen conocimiento sobre la situación en el momento presente en, por lo menos, una de las especialidades actuales de la física. CE7. Comprobar la interrelación entre las diferentes disciplinas científicas. CE8. Conocer el mundo laboral en el que desarrollar lo aprendido. CE9. Conocer los elementos básicos que forman parte de un proyecto. CE10.Conocer los organismos de financiación de proyectos de innovación y las formas de solicitarlo. CE11. Adquirir destreza en la modelización matemática de fenómenos físicos. CE12. Observar fenómenos naturales y realizar experimentos científicos. CE13. Registrar de forma sistemática y fiable la información científica. CE14. Analizar, sintetizar, evaluar y describir información y datos científicos. CE15. Medir magnitudes esenciales en experimentos científicos. CE16. Evaluar y analizar cuantitativamente los resultados experimentales. CE17. Realizar informes sintetizando los resultados de experimentos científicos y sus conclusiones más importantes. CE18.Utilizar la instrumentación científica actual y conocer sus tecnologías innovadoras. CE19. Desarrollar la intuición física. CE20. Utilizar herramientas informáticas en el contexto de la matemática aplicada. CE21. Aprender a programar en un lenguaje relevante para el cálculo científico. CE22. Aprender a utilizar el ordenador como herramienta básica para el cálculo científico y la modelización numérica. CE23. Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, así como de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas. CE24. Afrontar problemas y generar nuevas ideas que puedan solucionarlos. CE25. Ser capaces de realizar experimentos de forma independiente. CE26. Dominar la expresión oral y escrita en lengua española, y también en lengua inglesa, dirigida tanto a un público especializado como al público en general. CE27. Haber desarrollado habilidades para la popularización de las cuestiones concernientes a la cultura científica y de aspectos aplicados a la física clásica y moderna. CE28. Adquirir hábitos de comportamiento ético en laboratorios científicos y en aulas universitarias. CE29. Organizar y planificar el tiempo de estudio y trabajo, tanto individual como en grupo. CE30. Saber discutir conceptos, problemas y experimentos defendiendo con solidez y rigor científico sus argumentos. CE31. Saber escuchar y valorar los argumentos de otros compañeros. CE32. Saber trabajar e integrarse en un equipo científico multidisciplinar CE33. Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo de trabajo del mismo. CE34. Iniciar trabajos de investigación supervisados desarrollando la habilidad para llevarlos adelante de forma autónoma. CE35. Saber estar en el mundo laboral relacionado con la titulación CE36. Saber redactar un proyecto de innovación y gestionar la solicitud de financiación. 6. Contenidos de la asignatura Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura - 4 -
*) Módulo 1 - Profesor/a: Ricardo Génova Santos - Temas: 1. CONCEPTOS BÁSICOS. La ventana espectral de las microondas. El Universo en microondas. Ventajas y aplicaciones de la radioastronomía. Temperatura de brillo. Interacción radiación-materia. Transporte radiativo. 2. RECEPTORES. Teorema de Nyquist y temperatura de ruido. Tipos de sistemas receptores. 3. ANTENA SIMPLE. Parámetros fundamentales: área, eficiencia de apertura, patrón de recepción. Receptores. Métodos observacionales. 4. INTERFEROMETRÍA. Principios de la radio-interferometría. Ventajas de la interferometría. Respuesta de un interferómetro: Visibilidad y Fase. Rotación de las franjas. Redes de antenas. Principios de la reducción de datos. Síntesis de apertura. *) Módulo 2 - Profesor/a: José Alberto Rubiño Martin - Temas: 5. RADIO-CONTINUO. Procesos de emisión (térmica y no térmica): cuerpo negro, libre-libre, sincrotrón, emisión del polvo. Aplicaciones astrofísicas: regiones HII, remanentes de supernova, polvo interestelar. Emisión de continuo de nuestra Galaxia. 6. LÍNEAS ATÓMICAS. Procesos de emisión. Línea de 21cm. Líneas de recombinación en radio. Aplicaciones astrofísicas: curvas de rotación, interacciones. 7. LÍNEAS MOLECULARES. Procesos de emisión. Línea de CO e isótopos. Otras líneas moleculares. Aplicaciones al estudio de nubes moleculares. 8. RADIO-COSMOLOGÍA. La radiación cósmica de fondo de microondas. Efecto Sunyaev-Zel dovich. Actividades a desarrollar en inglés Opcional solo se rellena si aparece en pantalla - Profesor/a: - Temas: - 5 -
7. Metodología y Volumen de trabajo del estudiante Descripción 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 28 42 70 Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) Realización de seminarios u otras actividades complementarias Realización de trabajos (individual/grupal) 2 2 Estudio/preparación clases teóricas Estudio/preparación clases prácticas Preparación de exámenes Realización de exámenes 3 3 Asistencia a tutorías 2 2 Otras Total horas 33 44 77 Total ECTS 3 8. Bibliografía / Recursos Bibliografía Básica (2) Rohlfs & Wilson. Tools of Radio Astronomy. Springer, A&A library. Estalella & Anglada (1999). Introducción a la Física del Medio Interestelar. U. Barcelona. Krauss (1966). Radioastronomy. McGraw-Hill. Bibliografía Complementaria (3) - 6 -
Thompson, Moran & Swenson. Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy Synthesis Imaging, course notes from the NRAO summer school held in Socorro, New Mexico, August 5-9, 1985. R.A. Perley, F.R. Schwab & A.H. Bridle Rybicki & Lightman (1979), Radiative processes in Astrophysics. John Wiley & Sons Burke & Graham-Smith. An Introduction to Radio Astronomy. Draine (2011), Physics of the Interstellar and Intergalactic Medium, Princeton Series in Astrophysics. Otros recursos (3) Curso online NRAO: http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/era.shtml 9. Sistema de Evaluación y Calificación Descripción 40% evaluación continua en base a entregables prácticos y 60% el examen escrito. Es necesario obtener al menos 4 puntos en cada una de las dos partes del examen (las correspondientes a la primera y la segunda parte de la asignatura, respectivamente), para superar la asignatura. Además de los entregables prácticos obligatorios, habrá algunos opcionales, cuya entregra se valorará positivamente, y puede subir la nota final. Habrá un solo examen al finalizar el curso, en el que se combinarán preguntas de teoría o de carácter práctico con problemas. Pruebas objetivas Estrategia Evaluativa TIPO DE PRUEBA (4) COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN Pruebas de respuesta corta Pruebas de desarrollo Trabajos y Proyectos Informes memorias de prácticas Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas Escalas de actitudes Técnicas de observación Portafolios [Otra (especificar)] [Otra (especificar)] (4) Las filas de este apartado, podrá ser eliminadas sólo en el caso en que el profesorado estime que no procede o no realiza - 7 -
estas acciones. 10. Resultados de aprendizaje Opcional. Sólo es obligatorio si se especifica en la Memoria del Título de Grado/Máster Según la memoria del Grado en Física, los resultados del aprendizaje que adquirirán los Graduados en Física son referentes al título (cuando completen su periodo formativo). 11. Cronograma/Calendario de la asignatura [En las guías docentes la planificación temporal de la programación sólo tiene la intención de establecer unos referentes u orientaciones para presentar la materia atendiendo a unos criterios cronológicos, sin embargo son solamente a título estimativo, de modo que el profesorado puede modificar si así lo demanda el desarrollo de la materia dicha planificación temporal. Es obvio recordar que la flexibilidad en la programación tiene unos límites que son aquellos que plantean el desarrollo de materias universitarias que no están sometidas a procesos de adaptación del currículo]. Descripción del Cronograma 2º Cuatrimestre (5) SEMANA Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total Semana 1: 1,2 Introducción general a la asignatura. Comienzo del estudio autónomo del estudiante. 4 3 7 Semana 2: 3 Telescopios de antena simple. Estudio autónomo. 4 3 7 Semana 3: 3,4 Interferómetros. Estudio autónomo de teoría, y realización de problemas de la primera parte. Realización de los entregables prácticos. 4 7 11 Semana 4: 4,5 Radio-continuo. Estudio autónomo. 4 3 7 Semana 5: 5 Radio-continuo. Estudio autónomo. 4 4 8 Semana 6: 6-7 Líneas atómicas. Líneas moleculares. Estudio autónomo. 4 6 10 Semana 7: 7-8 Lineas moleculares. Radio-cosmología. Estudio autónomo de la teoría de la segunda parte y realización de problemas. Realización de los problemas prácticos. 4 7 11 Semana 8: Estudio autónomo. Repaso general de la asignatura. Realización de problemas. Consultar con los profesores aquéllos en los que aún se tengan dudas. 0 9 9-8 -