Versión imprimible Curso Académico
Astrofísica de altas Energías y Astropartículas
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Astrofísica de altas Energías y Astropartículas CÓDIGO: 275461215
- Centro: Facultad de Ciencias
- Titulación: Máster en Astrofísica
- Plan de Estudios: 2013 (publicado en 11-02-2014)
- Rama de conocimiento: Ciencias
- Itinerario/Intensificación:
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Astronomía y Astrofísica
- Curso: 1
- Carácter: Optativo
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 6.0
- Horario: http://www.ull.es/view/master/mastrofisica/Horarios/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e inglés


2. Requisitos para cursar la asignatura
No existen requisitos para cursar la asignatura.


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: PABLO RODRIGUEZ GIL
- Grupo: G1 (único) para las clases teóricas. Primera parte de la asignatura.
- Departamento: Astrofísica
- Área de conocimiento: Astronomía y Astrofísica
- Lugar Tutoría: Despacho nº 12 Dpto. Astrofísica, Facultad de Física (tercera planta).
- Horario Tutoría: Martes, miércoles y jueves de 12:00 a 14:00.
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: prodrigu@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: RAMON JESUS GARCIA LOPEZ
- Grupo: G1 (único) para las clases teóricas. Segunda parte de la asignatura.
- Departamento: Astrofísica
- Área de conocimiento: Astronomía y Astrofísica
- Lugar Tutoría: Despacho nº 7 Dpto. Astrofísica, Facultad de Física (tercera planta).
- Horario Tutoría: Lunes a jueves de 13:00 a 14:30.
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: rjgarcia@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura:
- Perfil profesional:


5. Competencias
Competencia Específicas
[CE1] Comprender los esquemas conceptuales básicos de la Astrofísica
Competencias Básicas
[CB6] Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
[CB7] Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios
[CB8] Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
[CB10] Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
Competencias General
[CG2] Comprender las tecnologías asociadas a la observación en Astrofísica y al diseño de instrumentación
[CG4] Evaluar los órdenes de magnitud y desarrollar una clara percepción de situaciones físicamente diferentes que muestren analogías permitiendo el uso, a nuevos problemas, de sinergias y de soluciones conocidas


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Profesor: Dr. Pablo Rodríguez Gil

Temas:

1. PROCESOS DE RADIACIÓN. FUENTES CÓSMICAS: Acreción. Fuentes acretantes. Fuentes no
acretantes. Otras fuentes de rayos X. Otras fuentes de rayos gamma.

2. SISTEMAS DE DETECCIÓN: Naturaleza de la detección de rayos gamma. Interacción de la
materia con los rayos gamma. Detectores (semiconductores, contadores de centelleo, etc).
Apantallamiento y colimación. Limitaciones prácticas.

3. TÉCNICAS DE IMAGEN: Cuasi-imágenes. Detectores colimados. Métodos de imagen directa.
Detectores capaces de formar una imagen. Moduladores de imágenes.

4. SENSIBILIDAD EN EL CONTINUO Y EN LÍNEAS DE EMISIÓN: Cálculo de la sensibilidad.
Sensibilidad del continuo. Parámetros asociados a la sensibilidad del telescopio. Sensibilidad en
líneas.

5. MISIONES ESPACIALES: Selección de la órbita. Vida de la misión. Capacidad de la lanzadera.
Otros factores técnicos.

6. PROYECTO PRÁCTICO EN EQUIPO INTERNACIONAL: Definición de la misión. El detector. Estimaciones de la sensibilidad. Eficiencia. Optimización del diseño.


Profesor: Dr. Ramón García López

Temas

1. El Universo violento.

2. Rayos cósmicos.

3. Procesos de absorción y emisión.

4. Objetos astrofísicos con altas energías: partículas de alta energía.

5. Técnicas de observación.

6. Introducción a las partículas elementales.

7. Procesos de aceleración de partículas cargadas.

8. Partículas en el Universo.

Actividades a desarrollar en otro idioma
Actividad a desarrollar en inglés, supervisada por los profesores de la asignatura y profesores de la University of Southampton y la University College Dublin.


Tema:

PROYECTO PRÁCTICO EN EQUIPO INTERNACIONAL SOBRE UNA MISIÓN ESPACIAL EN ALTAS ENERGÍAS: Definición de la misión. El detector. Estimaciones de la sensibilidad. Eficiencia. Optimización del diseño.

Este proyecto internacional está descrito en la publicación: Dean y Pérez Fournon, 2003, European Journal of Physics, 24, S25, “Design course in space astronomy”.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
En las clases teóricas los profesores exponen los contenidos de los temas.

En la primera parte de la asignatura se organizan los grupos de trabajo para el proyecto práctico en equipo internacional que tendrá lugar en periodo docente en una semana cercana a las vacaciones de Semana Santa, durante la visita a la ULL de los grupos de estudiantes y profesores de la University of Southampton y la University College Dublin.

En la semana del proyecto práctico internacional los estudiantes de la ULL trabajan con los estudiantes de la University of Southampton y la University College Dublin en grupos de 6-7 estudiantes supervisados por los profesores responsables de la asignatura y los profesores visitantes. Los resultados de los trabajos de cada grupo son presentados, en inglés, en una sesión conjunta de todos los grupos.

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  40.00      40  [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Realización de trabajos (individual/grupal)  14.00      14  [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Estudio/preparación clases teóricas     45.00   45  [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Estudio/preparación clases prácticas     45.00   45  [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Asistencia a tutorías  6.00      6  [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]
Total horas  60   90   150 
Total ECTS  6 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
Bird, A. J., Pérez Fournon, I., Knigge, C. (2014): Design Course in Gamma Ray Astronomy,
Dept. of Physics and Astronomy, University of Southampton

Charles, P., Seward, F. (1995): Exploring the X-ray Universe. Ed. Cambridge University Press.

Kidger, M.R., Pérez-Fournón, I., Sánchez, F. (1999): Internet Resources for Professional
Astronomy. Ed. Cambridge University Press.

Lena, P. (1988): Observational Astrophysics. Ed. Springer.

Longair, M. S. (1992): High Energy Astrophysics (segunda edición). Ed. Cambridge University
Press.
Otros recursos
Recursos en Internet sobre Astrofísica de Altas Energías y Astropartículas proporcionados por los profesores de la asignatura y disponibles también en los ordenadores del Centro de Cálculo de Alumnos del Departamento de Astrofísica.





9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La evaluación de la primera parte de la asignatura, "Astrofísica de Altas Energías", tendrá en cuenta la evaluación continua (50%; participación activa en clase y durante el proyecto internacional), y la presentación individual de los resultados de dicho proyecto (50%).

La evaluación de la segunda parte de la asignatura, "Astropartículas", estará basada en un informe de un trabajo práctico en grupo (75%), y la evaluación continua (25%; participación activa en clase).

El 70% de la nota final vendrá de la primera parte de la asignatura, y el 30% de la segunda parte. Esto ha sido tenido en cuenta para la ponderación presentada en la siguiente tabla de estrategia evaluativa.

Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Trabajos y proyectos  [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]   Participación activa en el proyecto internacional. Realización de las tareas concretas asignadas en el grupo de prácticas. Capacidad de liderazgo y de trabajo en grupo.   42.5% 
Informes memorias de prácticas  [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG2], [CG4], [CE1]   A) Proyecto internacional

Contenido científico de la presentación.
Calidad de la presentación.
Corrección y precisión de las respuestas a las preguntas en las reuniones de supervisión y en la presentación final en inglés.

B) Práctica sobre astropartículas

Conocimientos teóricos y prácticos presentados en el trabajo en grupo sobre astropartículas.


 
 57.5% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Esta asignatura está diseñada para introducir a los estudiantes en los conceptos básicos de la astrofísica de muy altas energías.

Los primeros temas hacen un repaso de los fenómenos astrofísicos que configuran el “universo violento”, es decir, aquellos en los que se genera una ingente cantidad de energía que sólo puede ser observada mediante técnicas muy especializadas. Una parte importante del desarrollo de la asignatura se da en el marco de una colaboración docente con la University of Southampton (Reino Unido) y la University College Dublin (Irlanda). Los estudiantes aprenderán los principales procesos de emisión en rayos X y gamma, los detectores y sistemas de formación de imagen en satélites espaciales y aplicarán dichos conocimientos a un trabajo práctico de diseño de una nueva misión espacial de altas energías en grupos internacionales de estudiantes (La Laguna, Southampton y Dublín), supervisados por los profesores de la asignatura de la ULL y profesores de Southampton y Dublín. Los objetivos de la colaboración internacional en la que se encuadra parte de esta asignatura están descritos en la publicación: Dean y Pérez Fournon, 2003, European European Journal of Physics, 24, S25, “Design course in space astronomy”.

La última parte de la asignatura proporciona una descripción de la fenomenología básica de las partículas elementales según el modelo estándar. En ella se trata la relación entre partículas cargadas muy energéticas (rayos cósmicos) y fotones de muy alta energía (rayos gamma) para discutir cómo algunas partículas pueden ser aceleradas hasta grandes energías. Por último, se hace un recorrido por las tres grandes colaboraciones internacionales en este campo en las que están involucrados la ULL y el Instituto de Astrofísica de Canarias.

 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 – Semanas 1 a 7

Temas 1 a 5 de Astrofísica de Altas Energías.

Clases teóricas de Astrofísica de Altas Energías.

Preparación del proyecto práctico en equipo internacional.



- Semana 8

Aplicación práctica de los temas 1 a 5 de Astrofísica de Altas Energías.

Proyecto práctico en equipo internacional de Astrofísica de Altas Energías.


- Semanas 9 a 15

Temas 1 a 8 de Astropartículas.

Clases teóricas de Astropartículas.
 


Fecha de última modificación: 24-07-2017
Fecha de aprobación: 19-07-2017