FY825: Galaksers dynamik og mørkt stof

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

Kurset bygger på FY546 (tidligere 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 centrale 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 centrale ligninger som den kollisionsløse Boltzmann-ligning og Jeans ligning
• Forstå relevante tidsskalaer og fysiske processer I galaktisk dynamik som relaxationsprocesser og dynamisk friktion. 

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• Galakseformation, stabilitet, udvikling og kollisioner af hobe. 
• Potentialteori, baneteori, kollisonløs Boltzmann-ligning, kinetisk teori.  
• Jeans ligning, diskstabilitet, relaxation, fasemixing 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) - 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