Einführung in die theoretische Astrophysik
Introduction to theoretical Astro Physics

Modul PH2080

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2080 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das unregelmäßig angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 40 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2080 ist Hans-Thomas Janka.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  1. Existenz astrophysikalischer Strukturen:   Dimensionsabschätzungen existierender Strukturen im All durch grundlegende physikalische Prinzipien.
  2. Gravitation, Himmelsmechanik, gravitativ gebundene Systeme:   Anwendung auf die Frage der Existenz Dunkler Materie und der Suche nach extrasolaren Planeten.
  3. Hydrostatik und Sternaufbau:   Sternstrukturgleichungen, Sterneigenschaften, Sternentwicklung.
  4. Theorie des Strahlungstransports:   Prozesse und Transportgleichungen, Anwendungen.
  5. Astrophysikalische Plasmen:   Zustandsformen und Erhaltungsgleichungen.

Bei allen theoretischen Themen und Konzepten werden astrophysikalische Beispiele diskutiert, z.B. Sterne, Doppelsterne, Galaxien, Schwarze Loecher, das fruehe Universum.

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul hat der / die Studierende
folgende Faehigkeiten erworben:

  1. Verstaendnis warum im Universum Strukturen unterschiedlicher Groesse auf unterschiedlichen Skalen existieren.
  2. Kenntnis astrophysikalischer Methoden der Massenbestimmung, von Argumenten fuer die Existenz Dunkler Materie und Methoden zur Suche extrasolarer Planeten.
  3. Grundkenntnisse des Aufbaus und der Entwicklung von Sternen.
  4. Einsicht in die Methoden und Anwendung von Strahlungstransportphaenomenen in der Astrophysik.
  5. Grundkenntnisse zur Beschreibung von Thermodynamik und Bewegung astrophysikalischer Plasmen.

Voraussetzungen

Mindestens vier Semester Grundstudium.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

keine Angabe

Medienformen

Tafelanschrieb, Folien, in Ausnahmen Laptop-Projektion.

Literatur

Lehrbuecher (Text books):

  • T. Padmanabhan: Theoretical Astrophysics, Vol. I-III, Cambridge Univ. Press
  • A. Unsöld & B. Baschek: Der neue Kosmos, Springer
  • S.L. Shapiro & S.A. Teukolsky: Black Holes, White Dwarfs, & Neutron Stars, John Wiley & Sons

Skripten (Scripts; in German):

  • http://www.mpa-garching.mpg.de/lectures/WDNSBH/
  • http://www.mpa-garching.mpg.de/lectures/TASTRO_SS08/

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.