Vorlesung
Grundlagen der Astronomie und Astrophysik II - SS 2010
(für Studierende der Astronomie und Physik)
 
 

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Übungen/Aufgaben

Tutorin

Prüfung zur Vorlesung

• Modulabschluss ist eine mündliche Einzelprüfung (ca. 30 Min.).

• Es kann entweder eine Prüfung über 1 Semester (9+3=12 ECTS Punkte) oder 2 Semester (2 x 12 = 24 ECTS Punkte) abgelegt werden. Erfolgt die Prüfung nach dem 1. Semester, so kann keine erneute Prüfung über 2 Semester durchgeführt werden. 

• Prüfungsstoff ist die gesamte Vorlesung (entweder 1 bzw. 2 Semester).

• Es werden Verständnisfragen geprüft, sowie kleinere Rechnungen und Abschätzungen von Größenordnungen.
  

• Bei Prüfungsbeginn ist der Studentenausweis vorzulegen. 

Prüfungstermine:

Termine zur mündlichen Prüfung sind im Sekretariat EW 8-1 (bei Frau Kieschke, Tel. 314 - 23734) zu erfragen und dort zu vereinbaren. 

Beginn der Vorlesung: 14.4.2010

Kontakt

Professor Dr. Dieter Breitschwerdt
Direktor
Zentrum für Astronomie und Astrophysik, Zi 820/821
Tel: +49-30-314-25462; email: breitschwerdt AT astro.physik.tu-berlin.de
Sprechstunde: Mi 16:00 - 17:00 und nach Vereinbarung

Die Vorlesung richtet sich an Studierende der Fachrichtung Physik mit Wahlplfichtfach Astrophysik. Voraussetzung für das Modul sind Grundkenntnisse in Physik und Mathematik. 

Galaktischer Materiekreislauf

• Sternentstehung: Jeans-Masse, Freifallzeit, homologer Kollaps, Protostern, IMF, T Tauri Sterne, Herbig-Haro-Objekte

• Interstellares Medium: Gas, Staub, Heizung, Kühlung, 3-Phasen-Modell, HII-Region, Ionisationsfront, stellarer Wind, Supernova-Überrest, Superblase, galaktische Fontäne

• Aufbau und Entwicklung der Milchstraße: Kinematik der Milchstraße, differentielle Rotation, Oort'sche Konstanten, galaktisches Zentrum, supermassereiche Schwarze Löcher

Globaler Materiekreislauf

• Galaxien: Morphologie, Hubble-Sequenz, Spiralgalaxien, Rotationskurve, Dunkle Materie, Spiraldichtewellenstruktur, Elliptische Galaxien, Zwerggalaxien

• Aktive Galaktische Kerne
• Lokale Gruppe: Verteilung der Galaxien, zwergsphäroidale Galaxien


• Galaxienhaufen: viriale Masse, Intracluster Medium, Metallizität, Temperaturverteilung
  

• Allgemeine Relativtätstheorie: Einstein'sche Gleichung


• Kosmologische Modelle: Kosmologisches Prinzip, Hubble-Gesetz, Friedmann-Lemaitre-Universum
  


• Frühes Universum: Urknall, primordiale Fluktuationen, Inflation, Materie-Antimaterie Asymmetrie


• Strukturbildung: Kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung, hierarchische Strukturbildung


• Dunkle Materie und Dunkle Energie: beschleunigte kosmische Expansion
  

Literatur:

A. Unsöld, B. Baschek: Der neue Kosmos, Springer, Berlin
H. Karttunen et al.: Fundamentals of Astronomy, Springer
P. Schneider: Einführung in die Extraglaktische Astronomie und Kosmologie, Springer, Berlin
A. Weigert, H.J. Wendker, L. Wisotzki: Astronomie und Astrophysik, Wiley-VCH
D. Breitschwerdt (PPT-Folien - werden derzeit verbessert und erweitert)

Die Folien der Vorlesung können als password-geschützte PDF-Datei herunterladen werden (UPDATE: 14.7.10):

Kapitel 0: Einleitung (2.6 MB)
Kapitel 1: Sterne IV (Endstadien der Sternentwicklung: Weiße Zwerge, Neutronensterne, Schwarze Löcher) (10.7 MB)
Kapitel 2: Supernovae (Typ Ia, Ib, Ic, II), Nukleosynthese, Paar-Instabilitäts-Supernova (5.6 MB)
Kapitel 3: Interstellare Wolken 2.5 MB)
Kapitel 4: Sternentstehung I (8.4 MB)
Kapitel 5: Sternentstehung II (1.3 MB)
Kapitel 6: HII-Regionen (2.6 MB)
Kapitel 7: Stellare Winde (3.8 MB)
Kapitel 8: Interstellare Materie (Heizung, Kühlung, numerische Simulationen), Supernova-Überreste, Superblasen, Gamma Ray Bursts (10.7 MB)
Kapitel 9: Kosmische Strahlung, Spezielle Relativitätstheorie (3.6 MB)
Kapitel 10: Milchstraße I: Dynamik der Scheibe (4.2 MB)
Kapitel 11: Milchstraße II: Struktur (Scheibe, Bulge, Halo) (3.5 MB)
Kapitel 12: Milchstraße III: Galaktisches Zentrum (5.3 MB)
Kapitel 13: Galaxien: Morphologie (3.2 MB)
Kapitel 14: Spiralgalaxien und Dichtewellen-Theorie (5.9 MB)
Kapitel 15: Elliptische Galaxien (3.1 MB)
Kapitel 16: Zwerggalaxien (5.2 MB)
Kapitel 17: Wechselwirkung von Galaxien (4.5 MB)
Kapitel 18: Lokale Gruppe (3.0 MB)
Kapitel 19: Galaxienhaufen (2.9 MB)
Kapitel 20: Großräumige Struktur: Superhaufen, Voids und Surveys (6.5 MB)
Kapitel 21: Deep Fields: Tiefe Beobachtungen, Protogalaxien (3.7 MB)
Kapitel 22: Frühes Universum, Strukturbildung, kosmischer Mikrowellenhintergrund (5.1 MB)
Kapitel 23: Urknall, Kosmologische Modelle (8.3 MB)

Begleitend zur Vorlesung gibt es einen mathematisch-physikalischen Teil, der wichtige Grundbegriffe zum Vorlesungsstoff rekapituliert. Dies ersetzt aber weder den Besuch der Vorlesung noch den Blick in ein Lehrbuch! 

Mathematisch-Physikalische Grundlagen zur Vorlesung I: Einleitung (3.1 MB)
Mathematisch-Physikalische Grundlagen zur Vorlesung II: Einleitung (2.9 MB)

Es ist davon auszugehen, dass die Folien noch zahlreiche Fehler enthalten. Sie können zur Verbesserung  beitragen,  indem Sie mir diese mitteilen.

Übungen/Aufgaben

Übungsbetrieb:
Zur Vorlesung finden einmal wöchentlich Übungen statt. Es müssen Aufgaben zur Vertiefung des Vorlesungsstoffes gerechnet werden, im Wechsel mit praktischen Übungen.
Beginn der Übungen ist in der zweiten Vorlesungswoche. Anmeldung unter uebung-tu@astro.physik.tu- berlin.de

Die Ausgabe der Übungsaufgaben erfolgt spätestens eine Woche vor der Übung. Die Aufgaben werden in der darauffolgenden Woche besprochen.

Es sind mindestens 50% der Übungsaufgaben richtig zu lösen.

Tutor:

Alle organisatorischen Fragen zu Übung und Vorlesung beantworten die Tutoren. Mitverantwortlich für die Übungen ist Frau Dr. Beate Patzer.