Kursplan för Galaxer och observationell kosmologi

Kursplan fastställd 2022-02-02 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnGalaxies and observational cosmology
  • KurskodRRY091
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPPHS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik, Teknisk fysik
  • InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 85122
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0111 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		7,5 hp
  • 23 Okt 2023 fm J
  • 03 Jan 2024 fm J
  • 28 Aug 2024 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundläggande fysik, speciellt mekanik

Syfte

Kursens syfte är att ge en omfattande översikt över extragalaktisk astronomi och kosmologi, med speciellt fokus på nya observationella upptäckter. Egenskaperna hos olika typer av galaxer kommer att diskuteras och jämföras i en kosmologisk kontext. Studenterna skall få en förståelse för galaxerna som befolkar vårt universum och lära sig om den nuvarande kosmologiska modellen som inkluderar mörk materia och mörk energi. Den mörka energin är en komponent med negativt tryck som hålls ansvarig för den observerade accelerationen av universums expansion. Att förstå den mörka materiens och den mörka energins natur är en av de största utmaningarna i modern kosmologi

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • ange tids- och längdskalor relevant för galaxer och kosmologi
  • beskriva i viss detalj Hubbles klassificering av galaxer
  • beskriva de olika komponenterna (stjärnor, gas, dam, mörk material) i en galax, deras egenskaper, och hur de observeras
  • förklara sambandet mellan densitet och potential i en galax
  • använda virialteoremet
  • diskutera vilken roll växelverkan mellan stjärnor har för stjärnornas banor
  • beräkna en rotationskurva från en given gravitationspotential, beräkna epicykelfrekvensen, rita ett Lindbladdiagram och definiera Lindblads resonanser
  • diskutera teorier för spiralstruktur
  • beskriva stjärnornas banor i elliptiska galaxer och hur de är relaterade till galaxens form
  • tolka observerade hastighetsfält för galaxer
  • definiera galaxgrupper och galaxhopar, och diskutera växelverkans roll för galaxernas utveckling
  • beskriva observerade egenskaper hos aktiva galaxkärnor och modeller för hur de kan förklaras
  • förklara dynamiken hos Friedmannmodellen och kunna beräkna universums ålder vid en viss rödförskjutning
  • beskriva den kosmiska bakgrundsstrålningens egenskaper och förklara de fysikaliska mekanismerna som orsakar dess svartkroppsform och anisotropier
  • förklara den linjära modellen för störningars tillväxt och den sfäriska modellen med densitetsstörning
  • ge en översikt över de viktigaste observationerna den moderna kosmologiska modellen baseras på
  • ge en personlig åsikt om kosmologins nuvarande tillstånd och kunna förklara den med argument som bygger på nya observationella bevis
  • kritiskt läsa, förstå, sammanfatta och presentera en vetenskaplig artikel inom ämnet

Innehåll

  • Hubbles galaxklassifikation
  • Vintergatan
  • Egenskaper för skivgalaxer och elliptiska galaxer
  • Galaxernas struktur och dynamik, inklusive spiralstruktur
  • Aktiva galaxkärnor (Seyfertgalaxer, radiogalaxer, kvasarer...)
  • Växelverkan mellan och sammanslagning av galaxer
  • Galaxgrupper och -hopar
  • Galaxutveckling; avlägsna galaxer
  • Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-modellen för universum
  • Mörk materia och mörk energy
  • Kärnsyntes
  • Den kosmiska bakgrundsstrålningen
  • Strukturbildning
  • Det intergalaktiska mediet
  • Kosmologiska observationer
  • Simuleringar av galaxer och kosmologi

Organisation

Föreläsningar och övningar.

Litteratur

  • Föreläsningsanteckningar och annat utdelat material. 
  • Delar av följande böker (finns också tillgängliga som e-böker på Chalmers bibliotek):
    • "Extragalactic Astronomy and Cosmology. An Introduction", Peter Schneider, 2015, Springer Verlag;
    •  "Galaxies in the Universe, An Introduction", L.S. Sparke and J.S. Gallagher, Cambridge University Press, 2007 edition.
 

Examination inklusive obligatoriska moment

- Del 1: Muntlig redovisning av en relevant vetenskaplig artikel och skriftligt dokument (till ex. PDF av presentationen, eller annan form av sammanfattning).
Den muntliga presentationen och den motsvarande filen är obligatoriska och ge bonuspoäng (upp till 10% av maxantalet poäng i Del 2).
- Del 2: Hemtentamen med essäfrågor och beräkningar, och muntlig tentamen.


Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.