de | en

Beobachtende Astrophysik
Observational Astrophysics

Modul PH2114

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.

Modulversion vom SS 2018 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2018WS 2016/7SS 2011

Basisdaten

PH2114 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester 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 30 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2114 ist Roland Diehl.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Die Vorlesung bietet einen Einblick in die Beobachtungs-Zugänge zum Universum und seinen Objekten. Die Teleskope, Experimente, und Methoden werden jeweils für die unterschiedlichen Astronomie-Zweige beschrieben, und ihre Anwendung bei charakteristischen astrophysikalischen Fragen diskutiert. Es werden folgende Lernergebnisse erzielt:

  • Welche astrophysikalische Fragestellungen sind relevant,  und was sind die kosmischen Informationsträger?
  • Woraus besteht kosmische Materie, und wie sind ihre jeweiligen Beobachtbarkeiten?
  • Welches sind die Strahlungs-Erzeugungs-Prozesse, wie findet Strahlungstransport in Quellen und auf dem Weg zum Beobachter statt?
  • Welches sind die Instrumente, Teleskope, Experimente? Vom Radio- bis Gamma-Bereich, Neutrinos, kosmische Strahlung, Meteoriten, Gravitationswellen.
  • Wie werden Sterne  gebildet, wie verlaeuft ihre Entwicklung, welche Explosionen und kompakte Endstadien gibt es?
  • Welche kompakte Objekte kennen wir, und wie ordnen sich dazu ein: Akkretion, Magnetare, Bursts, Merger?
  • Welche Komponenten charakterisieren das interstellare Medium? Die Rollen von kaltem Gas und Staub, heissen und relativistischen Plasmen, kosmischer Strahlung.
  • Welche Galaxien verschiedener Typen gibt es, was sind ihre jeweils charakteristischen Objekte und Quellen?
  • Was ist die Schluessel-Literatur und Informationsquelle zu den verschiedenen astronomischen Bereichen und Projekten?

Lernergebnisse

Nach Bestehen des Moduls sind die Studierenden in der Lage

  • die physikalischen Prozesse in kosmischen Objekten ihren jeweiligen Beobachtungsmethoden zuzuordnen.
  • den Aufbau und die kritischen Komponenten von Teleskopen vom Radio- über IR und optische bis zu X- und gamma-Strahlung zu beschreiben, weiterhin die Messgeraete fuer kosmischen Staub und Meteoriten, kosmische Strahlung, Gravitationswellen, und Neutrinos zu verstehen.
  • die verschiedenen Entwicklungsstadien von normalen und exotischen Sternen von Bildung bis zu Überresten zu beschreiben.
  • die unterschiedlichen, z.T. violenten, Energiefreisetzungen in kosmischen Objekten hinsichtlich ihrer Physik zu erklären.
  • die Lücken in der Beobachtbarkeit des Universums einzuordnen in Standard-Theorien des Universums.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

In Vorlesungen wird das Lehrmaterial kompakt präsentiert und erklärt. Das Material schließt Grundlagenwissen zu diversen astronomischen Methoden ein, und erläutert anhand ausgewählter astrophysikalischer Themen deren Anwendungen und Interpretationen; d.h. es handelt sich um ein sehr breit angelegtes Lernfeld. Universelle Methoden und Konzepte sind durch Querverweise und weitere Hinweise hervorgehoben.  Studentische Beteiligung ist eingewoben zur Entwicklung intellektueller Weiterentwicklungen und Stimulanz analytischen Denkens. Reguläre Teilnahme ist erwartet und sehr empfohlen.

Die interpretativen astrophysikalischen Beispiele und Selbststudium der Vorlesungsuntelagen und Literaturangaben sind wesentlicher Teil des Konzeptes und des Lernprozesses, durch vertiefende Wiederaufarbeitung des Lehrstoffes. Erst damit werden sie Lehrziele erreicht und ein eigenständiges Wissen erzielt.

Medienformen

Präsentation (Powerpoint/Keynote), mit PDFs im Internet, ergänzt durch Lehrinhalte an der Wandtafel, und kurze studentische Präsentationen.

Literatur

Lená et al.: Observational Astrophysics. Springer AASL 2012

Maoz: Astrophysics in a Nutshell. Princeton Univ. Press 2016

Longair: High-Energy Astrophysics. Cambridge Univ. Press 1992

Rosswog & Brüggen: Introduction to High-energy Astrophysics. Cambridge Univ. Press 2007

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe wird exemplarisch durch ein von den Studierenden selbständig zu bearbeitendes Abschlussprojekt überprüft. Die Leistung der Studierenden wird an Hand der Präsentation der Ergebnisse und einer anschließenden mündlichen Prüfung bewertet. Präsentation und mündliche Prüfung haben eine Dauer von insgesamt etwa 25 Minuten.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Wie funktioniert eine Supernova?
  • Was charakterisiert einen Gamma-ray burst und welche physikalischen Prozesse schliessen wir daraus?

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Beobachtende Astrophysik
Di, 25.9.2018 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 25.9.2018 und 20.10.2018. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2018-09-25 and 2018-10-20. bis 24.9.2018
Nach oben