Vorlesung
Grundlagen der Astronomie und Astrophysik II - SS 2011
(für Studierende der Astronomie und Physik)
 
 

Prüfung

Veranstaltungstermine

Kontakt

Inhalt

Übungen/Aufgaben

Tutoren

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: 11.4.2011, EW 202 14:00!

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 (PDF-Folien - werden derzeit verbessert und erweitert)

Die Folien der Vorlesung können als password-geschützte PDF-Datei herunterladen werden (UPDATE: 25.7.11):

Kapitel 0: Einleitung (2.6 MB)
Kapitel 1: Sterne IV (Endstadien der Sternentwicklung: Weiße Zwerge, Neutronensterne, Schwarze Löcher) (10.7 MB)
Kapitel 2: Interstellare Wolken und Sternentstehung I (8.4 MB)
Kapitel 3: Sternentstehung II (1.3 MB)
Kapitel 4: HII-Regionen (2.8 MB)
Kapitel 5: Stellare Winde (3.8 MB)
Kapitel 6: Supernovae (Typ Ia, Ib, Ic, II), Nukleosynthese, Paar-Instabilitäts-Supernova (5.6 MB)
Kapitel 7: Interstellare Materie (Heizung, Kühlung, numerische Simulationen), Supernova-Überreste, Gamma Ray Bursts (10.7 MB)
Kapitel 8: Superblasen (3.5 MB)
Kapitel 9: Kosmischer Materiekreislauf (3.5 MB)
Kapitel 10: Kosmische Strahlung, Spezielle Relativitätstheorie (3.6 MB)
Kapitel 11: Milchstraße I: Struktur (Scheibe, Bulge, Halo) (3.5 MB)
Kapitel 12: Milchstraße II: Dynamik der Scheibe (4.2 MB)
Kapitel 13: Milchstraße III: Galaktisches Zentrum (5.3 MB)
Kapitel 14: Galaxien: Morphologie (3.2 MB)
Kapitel 15: Spiralgalaxien und Dichtewellen-Theorie (5.9 MB)
Kapitel 16: Elliptische Galaxien (3.1 MB)
Kapitel 17: Zwerggalaxien (5.2 MB)
Kapitel 18: Aktive Galaktische Kerne (Seyfert-Galaxien, Radiogalaxien, Blazare) (16.3 MB)
Kapitel 19: Lokale Gruppe (5.0 MB)
Kapitel 20: Galaxienhaufen (Dunkle Materie, Röntgenemission, Gravitationslinsen) (10.0 MB)
Kapitel 21: Großräumige Struktur (Superhaufen, Voids und Surveys) (6.5 MB)
Kapitel 22: Deep Fields: Tiefe Beobachtungen, Protogalaxien (3.7 MB)
Kapitel 23: Frühes Universum, Strukturbildung, kosmischer Mikrowellenhintergrund (5.1 MB)
Kapitel 24: 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)

Hier gibt es für Lehrzwecke einige Movies zum Herunterladen (Copyrights beachten)!
Die Formate sind unterschiedlich (für manche ist ein Flash Video Player erforderlich).

Supernova-Explosion (Crab) (Animation mpg): 2.3 MB
Supernova-Explosion (Animation mit Überblendung; mpg): 6.5 MB
Gamma-Ray-Burst (Kollapsar): mpg: 3 MB
HST (zoom in) Antennen-Galaxie: mpg: 3 MB
Neutronenstern Merger mit Schwarzem Loch: mpg: 4.2 MB
Wechselwirkung von Galaxien und Vergleich mit Beobachtungen: mpg: 1.4 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 65% der Übungsaufgaben richtig zu lösen.

Tutoren:

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