Astronomie und Astrophysik

Diese Veranstaltung wird im kommenden Wintersemesters erstmals angeboten und deckt eine breites Themenspektrum aus der Astronomie und Astrophysik ab. Dabei werden sowohl die physikalischen Grundlagen als auch die relevanten Beobachtungsmethoden und die neuesten Entwicklungen in diesem spannenden Feld der Physik diskutiert.

Zu verschiedenen Themenbereichen werden praktische Beobachtungen mit den Instrumenten des TURM Observatoriums einbezogen und die dabei gewonnenen Daten analysiert. Ein Teil der “Übungen” wird sich mit der Vorbereitung und Durchführung der Beobachtungen beschäftigen und wir werden dedizierte Beobachtungs-Sessions am Abend einschieben.

Die Vorlesung richtet sich gezielt an Bachelor-Studierende (auch aus frühen Semestern) und erfordert nur allgemeines Grundlagenwissen zur Physik, z.B. aus der klassischen Mechanik oder der Optik. Sie kann im Rahmen des Physik-Bachelors im "Interdisziplinären Wahlpflichtbereich" / "Studium Generale" / "Interdisziplinärer Wahlkatalog der Physik" als unbenotete Studienleistung mit 5 CP eingebracht werden. Die Vorlesung ist auch für Studierende anderer Fachbereiche mit Interesse an dem Thema geeignet.

Hier ein Überblick über den geplanten Inhalt:

• I. Überblick
  - Einleitung: Ursprünge der Astronomie, Astronomie heute
  - Erforschung des Universums: Skalen und Objekte, Informationsträger, Observatorien
• II. Physikalische Grundlagen
  - Mechanik von Punktmassen: Zweikörperproblem, Reduziertes Dreikörperproblem
  - Elektromagnetische Strahlung: Wellen/Photonen, Planck'sches Strahlungsgesetz, Leuchtkraft
  - Atomphysik und Statistik: Atomstruktur und Spektren, Dopplerverschiebung, Boltzmann-Gleichungen
• III. Astronomische Grundlagen
  - Orientierung am Himmel: Koordinatensysteme, Kataloge, Beobachtungsplanung
  - Beobachtungstechniken: Photographie, Astrometrie, Photometrie, Spektroskopie, Interferometrie
• IV. Planetensysteme
  - Sonnensystem: Aufbau, Planeten und Monde, Asteroiden und Kometen
  - Sonne: Struktur, Atmosphäre, Aktivitätszyklus, Weltraumwetter
  - Exoplaneten: Detektionsmethoden, Klassifikation und Population, Entstehung
• V. Sterne
  - Sterne: Phäneomenologie, HR-Diagramm, Aufbau und Funktionsweise, Sternstrukturgleichungen
  - Lebenszyklus von Sternen: Geburt, Gesundes Leben, Späte Lebensphasen, Ende eines Sternenlebens
  - Besondere Sterne: Veränderliche Sterne, Binärsysteme, Weiße Zwerge, Neutronensterne
• VI. Galaxien
  - Interstellares Medium: Interstellares Gas, Emissionsnebel, Interstellarer Staub, Sternentstehungsgebiete
  - Milchstraßen-System: Struktur der Milchstraße, Zwerggalaxien, Kugelsternhaufen, Dynamik
  - Kosmische Entfernungsmessung: Parallaxe, Cepheiden, Typ-Ia Supernovae, Kosmische Expansion
  - Galaxien: Klassifikation, Evolution von Galaxien, Supermassive Schwarze Löcher, Quasare
  
• VII. Universum
  - Großräumige Struktur: Galaxien-Cluster, Supercluster und Filamente
  - Urknall und Expansion: Urknall, Expansion, Kosmische Hintergrundstrahlung
  - Kosmische Zukunft

Die Materialien und alle aktuellen Informationen zu der Vorlesung finden Sie in Moddle. Unter dem folgenden Link wir zusätzlich ein Archiv der Materialien angeboten.

 

Material