====== TÄHT6001 Havaitseva tähtitiede II =====

====== Luennot ======
**Luento-opetus 28 t**\\
Röntgenastronomia, periodi III\\
Ti 14.1.2014 alkaen viikoittain klo 16.00-18.00, sali XVII\\
18.2. viikolla 8 ei luentoa\\
25.2. luentopäiväkirjojen palautus ja palaute\\
Radioastronomia, periodi IV\\
Ti 11.3. alkaen sama sali ja sama aika\\

**Radioastronomian harjoitukset 12 t**\\
Sovitaan luennolla\\
Radioastronomian osuudesta välikoe

Kurssin opettajat Dos. Silja Pohjolainen ja TkT Kaj Wiik

([[xfys4336:Kurssin kalenteri|Kurssin kalenteri]]  ei käytössä)

===== Tavoitteet =====
{{:800_nasa_structure_renderin2.jpg?200 }} Opiskelijan perehdyttäminen radioastronomian ja korkeaenergisen säteilyn (röntgen, gamma) havaintolaitteisiin ja analyysimenetelmiin.


===== Kurssin sisältö =====
{{:800px-Four_antennas_ALMA.jpg?190 }} Havaintolaitteet eri aallonpituuksilla: radioteleskoopit, interferometrit, 
röntgen- ja gammailmaisimet satelliiteissa. Havaintojen käsittely
ja tekniikat sekä havaintotarkkuutta rajoittavat tekijät. Sähkömagneettisen säteilyn siirtyminen väliaineessa. Ei-termisen säteilyn havaitseminen ja tärkeimmät tutkimuskohteet.

====== Radioastronomiaosuuden sisältö ======

Kurssi noudattaa löyhästi ja soveltaen kirjaa T. Wilson, K. Rohlfs, S. Hüttemeister: Tools of Radio Astronomy
(Springer Verlag: 5th edition). Kirja on tarkoitettu alaan syventyvien perusteokseksi joten tällä kurssilla ei ole mahdollisuutta käsitellä kaikkia asioita perusteellisesti. Seuraavassa alustava luentorunko.

==== Radioastronomian perusteet (Ch. 1) ====
  * Radioastronomian merkitys
  * Radioikkuna
  * Peruskäsitteet
  * Säteilyn siirtyminen
  * Mustan kappaleen säteily ja kirkkauslämpötila
  * Nyquistin teoreema ja kohinalämpötila


==== Polarisaatio (Ch. 3) ====
  * Aaltovektorit
  * Poincarén pallo ja Stokesin parametrit
  * Kvasimonokromaattiset tasoaallot
  * Faradayn kiertymä

==== Signaalien käsittely (Ch. 4) ====
  * Signaalien ominaisuudet
  * Autokorrelaatio ja Fourier-muunnos
  * Suotimet
  * Digitointi ja näytteistys

==== Käytännön vastaanottimet (Ch. 5) ====
  * Bolometrit
  * Koherentit vastaanottimet

==== Antennien peruskäsitteistöä (Ch. 7) ====
  * Suuntakuvio
  * Pääkeilan avaruuskulma (http://fi.wikipedia.org/wiki/Avaruuskulma)
  * Tehollinen apertuuri
  * Antennilämpötila
  * Syötöt
  * Paraboloidiantennit

==== Havaintomenetelmät (Ch. 8) ====
  * Kalibrointi
  * Kontinuumihavainnot
  * Spektroskopia

==== Interferometrian perusteet (Ch. 9) ====
  * Kaksielementtinen interferometri
  * Apertuurisynteesi
  * Kuvanmuodostus ja dekonvoluutio

==== Säteilymekanismit (Ch. 10) ====
  * Mustan kappaleen säteily
  * Synkrotroni- ja syklotronisäteily
  * Spektriviivasäteily
  * Taivaan säteilylähteitä


===== Röntgenastronomiaosuuden sisältö =====

Kurssi noudattaa löyhästi ja soveltaen kirjaa Frederick D. Seward, 
Philip A. Charles: Exploring the X-ray universe (Cambridge University Press, 
2. painos).

Alustava luentorunko

==== Röntgenastronomian historiaa (Ch. 1) ====
   * merkittävimmät tulokset alkuajoilta
   * yksiköistä
   * havainto-olosuhteista

==== Röntgen- ja gammasäteilyn synty (Ch. 1,2,5,16 + lisämateriaali) ====
  * säteilyn synty
  * kontinuumi- ja viivasäteily
  * absorptio ja sironta


==== Havaintolaitteet (Ch. 3) ====
  * detektorit
  * satelliitit
  * spektroskopia

==== Säteilylähteet: Aurinko  ====

==== Säteilylähteet: aktiiviset tähdet (Ch. 6,7,10,11) ===

==== Säteilylähteet: sammuvat tähdet ja galaksit (Ch. 8,9,12-15) ====


====== Luentomateriaali ======

**Röntgen**\\
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-alku.pdf\\
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray22.pdf\\
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray33.pdf\\
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray44.pdf\\
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray55.pdf\\

http://www.sternwarte.uni-erlangen.de/wiki/doku.php?id=isis:tutorial

**Radio (2014)**\\
{{:luento1.pdf|}}\\
{{:luento2.pdf|}}\\
{{:luento3.pdf|}}\\
{{:luento4.pdf|}}\\
{{:luento6-web.pdf|}}\\

**Auringon radiosäteily**\\
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-radio.pdf\\