User Tools

Site Tools


xfys4336

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

(Kurssin kalenteri ei käytössä)

Tavoitteet

800_nasa_structure_renderin2.jpg Opiskelijan perehdyttäminen radioastronomian ja korkeaenergisen säteilyn (röntgen, gamma) havaintolaitteisiin ja analyysimenetelmiin.

Kurssin sisältö

800px-four_antennas_alma.jpg 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)

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

xfys4336.txt · Last modified: 2014/04/13 18:09 by kjwiik