FY825: Galaksers dynamik og mørkt stof

Nyt kursus F19
Hvis der er færre end 12 studerende tilmeldt, kan kurset evt. blive afholdt med en anden undervisningsform.

Kurset indgår som obligatorisk i følgende studieordninger (anfør optagelsesår og studieretning): Kandidatuddannelsen I Fysik og astronomi med tilvalg i matematik, optag 2021.

Kurset er valgfrit for følgende studieordninger: Kandidatuddannelsen i fysik, foråret 2019.

Ingen

Et kendskab til klassisk mekanik på niveau med FY504. Desuden er basal kendskab til astrofysik og kosmologi, e.g. svarende til FY817, fordelagtigt. 

Formålet med kurset er at introducere fysikken af kollisionsløse gravitationelle mange legemesystemer – herunder galakser, galaksehobe og mørkt stof. Kurset dækker potential teori, bane teori, den kollisionsløse Boltzmann-ligning, Jeans ligninger, diskstabilitet relaxation, phase mixing, dynamisk friktion og kinetisk teori. 

Kurset bygger på FY504 og giver grundlaget for avancerede studier på kandidatniveau i astrofysik og astropartikelfysik. 

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give viden om og forståelse af grundlæggende begreber I galaktisk dynamik og mørkt stof. 
• Præsentere avancerede anvendelser af klassisk mekanik I central astrofysiske systemer – galakser, galaksehobe og mørkt stof.  
• Give færdigheder til at udføre analytiske og numeriske beregninger I centrale dele af astrofysikken og astropartikelfysikken
• Give den studerende kompetencer til at lave speciale og ph.d.-arbejde indenfor feltet. 

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

Give et overblik over de grundlæggende dele af galaktisk dynamik

• Forstå og anvende central ligninger som den kollisionsløse Boltzmann- ligning og Jeans ligning
• Forstå relevante tidsskalaer og fysiske processer I galaktisk dynamik som relaxations processer og dynamisk friktion. 

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• Galakse formation, stabilitet, udvikling og kollisioner af hobe. 
• potential teori, bane teori, kollisonløs Boltzmann- ligning, kinetisk teori.  
• Jeans ligning, disk stabilitet, relaxation, fase mixing og dynamisk friktion. 

• J. Binney and S. Tremaine: Galactic Dynamics, Princeton University Press.
• Notes on Dark Matter. 

På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

• Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 30
  
• træningsfase: Antal timer: 14, heraf 14 timer eksaminatorie

Undervisningen vil bestå af forelæsninger i introfasen og regneøvelser i eksaminatoriefasen. Forud for eksaminatoriefasen vil de studerende forberede opgaveløsning i studiefasen. 

Aktiviteter i studiefasen: I studiefasen forventes det at de studerende læser kursets litteratur efterfølgende introfasen og arbejder med opgaverne til øvelserne i træningsfasen