Lehrveranstaltungen Wintersemester 2017/2018

Lehrveranstaltungen Winterersemester 2017/2018



Stand 18. Okt. 2017

Einführung in die Astronomie
BP131c - BPPHY_131c - MALAPHY AM02.02

V Lutz Wisotzki Mittwoch, 10:15-11:45 UhrRaum 2.28.0.108
Ü Ismael Carrillo/Lutz Wisotzki* Montag, 14:15-15:45UhrRaum 2.28.0.104

auch möglich für das Studium Plus


Inhalt:
Die Vorlesung gibt eine grundlegende Einführung in die Forschungsthemen der Astronomie, einschließlich der vielfältigen Verbindungen zu anderen Wissenschaftszweigen. Wir betrachten die verschiedenen Zustandsformen der Materie im Kosmos und ihre räumliche Anordnung, von unserem Sonnensystem über die Sterne unserer Milchstraße bis zu fernen Galaxien und der großräumiger Struktur des Universums. Wir werden kurze Einblicke in einige aktuelle Themen der astronomischen Forschung tätigen wie z.B. die Suche nach extrasolaren Planeten oder die Erforschung schwarzer Löcher. Auch die Frage, auf welchem Wege astronomische Erkenntnisse gewonnen werden, ist ein wichtiges Thema; dazu behandeln wir Methoden und das Instrumentarium astronomischer Beobachtungen. Schließlich werden wir uns auch mit der Bedeutung der Astronomie für das naturwissenschaftliche Weltbild beschäftigen; dies schließt einige wissenschaftshistorische Betrachtungen mit ein. Die Vorlesung wird durch wöchentliche Übungen begleitet.

Voraussetzung: keine
Zielgruppe:. Bachelor Physik im 1. Semester; für Chemie für Physiker und Informatiker; Studium Plus
Nachweis: Ausarbeitung von wöchentlich gestellten Übungsaufgaben, optional Hausarbeit


Grundkurs Astrophysik I
BP531 - BPPH_531 , BP541b - BPPHY_541b, BL 585, NFICPHY541b:

V Matthias Steinmetz/Else Starkenburg Montag, 08.30-10.00 UhrRaum 2.28.2.011
Ü 1. Wo. Dalal El Youssoufi/Else Starkenburg/Matthias Steinmetz*Donnerstag, 12.15-13.45 Uhr Raum 2.08.2.011

erster von zwei Teilen des Modul 541b, auch möglich für Bachelor Lehramt mit Physik als erstem Fach (Modul 585) und Bachelor Physik (Modul PHY_531)


Inhalt:
In dieser zweisemestrigen Lehrveranstaltung wird einen Abriss der modernen Astrophysik geben. Behandelt werden die Grundlagen der wichtigsten physikalischen Prozesse im Kosmos sowie Fragestelllungen und Methoden der aktuellen astronomischen Forschung. Im ersten Teil befassen wir uns mit folgenden Themen: Teleskope und astronomische Beobachtungstechniken, Aufbau und Dynamik des Sonnensystems, extrasolare Plane- tensysteme, Aussenschichten der Sonne und der Sterne, innerer Aufbau von Sternen; Sternaufbau, Sternentstehung und Sternentwicklung. Im zweiten Teil im Sommersemester folgen die Themenbereiche Milchstrasse, Galaxien und Kosmologie.

Voraussetzung: Grundkenntnisse der Physik
Zielgruppe: Bachelor Physik im 5. Semester, Bachelor Lehramt mit Physik als Erstfach
Nachweis: Müdliche Prüfung; Ausarbeitung von Übungsaufgaben als Voraussetzung zur Zulassung zur Modulprüfung.


Lab course Astrophysics - Master Astrophysics Modul 751

P Rainer HainichOrt und Zeit nach Vereinbarung
S/2. Wo. Rainer Hainich/Philipp Richter*Montag, 16.15-17.45 UhrRaum 2.28.2.011



Content:

The subject of this course is to perform and analyze astronomical observations. The observations will be carried out with the student's observatory, located on the roof of the Institute of Physics and Astronomy, and the "Einsteinturm", a solar observatory based on the Telegraph Hill close to the city center. Throughout this course, the students will e.g. derive the age of star clusters from CCD photometry, determine spectral types with the help of stellar spectroscopy, and estimate the rotational period of the Sun and the magnetic field strengths in sunspots by means of very high resolution spectroscopy. The associated seminar not only imparts the theoretical knowledge that is necessary to perform and quantitatively analyze the observations but also serves as a stage to present and discuss the obtained results.mi

Target group: Master Science Astrophysics certificate: Protokolls of observations


Astronomie im Praktikum - Bachelor Physik Modul 531

P Rainer Hainich/Philipp Richter*Ort und Zeit nach Vereinbarung
S/1. Wo. Rainer Hainich/Philipp Richter*Dienstag, 14.15-15.45 UhrRaum 2.28.2.011
Ü Rainer Hainich/Philipp Richter*Ort und Zeit nach Vereinbarung


Inhalt:

Durchführung grundlegender astronomischer Beobachtungen mit den Übungsteleskopen des Instituts für Physik und Astronomie. Die Möglichkeiten umfassen u.a. Nachtbeobachtungen von Planeten, Nebeln, Sternhaufen und Galaxien. Zur Tagzeit kann die Sonne beobachtet werden. Für die Aufzeichnung von Beobachtungen stehen CCDKameras zur Verfügung. Das begleitende Seminar vermittelt einerseits die theoretischen Vorkenntnisse, die zur Durchführung astronomischer Beobachtungen benötigt werden, und dient andererseits der Vorstellung und qualitativen Diskussion von Beobachtungsergebnissen.

Voraussetzung: empfohlen: Einführung in die Astronomie
Zielgruppe: Studentinnen und Studenten im Bachelorstudiengang Physik (beliebige Fachspezialisierung)
Nachweis: Bachelor, Modul 531: Beobachtungsprotokolle als benotete Hausarbeit


Astrophysikalisches Praktikum - Master Physik Modul 741b, 731 und 732

P Rainer Hainich/Philipp RichterOrt und Zeit nach Vereinbarung
S/2. Wo. Rainer Hainich/Philipp RichterDienstag, 14.15-15.45 UhrRaum 2.28.2.011

Anrechenbar im Rahmen folgender Module:
- Master Physik, Wahlpflichtmodul 731 "Prolierungsfelder": - Master Physik, Wahlpflichtmodul 732 "Physikalische Fächer": - Master Physik, Modul 741b "Vertiefungsgebiet Astrophysik":


Inhalt:

Durchführung und quantitative Auswertung astronomischer Beobachtungen. Für die Beobachtungen steht die Übungssternwarte auf dem Dach des Instituts für Physik und Astronomie zur Verfügung. Sonnenbeobachtungen werden auch am Einsteinturm durchgeführt. Die Praktikumsaufgaben umfassen u.a.: CCD-Photometrie von Sternhaufen zur Altersbestimmung; Sternspektroskopie; Sonnenspektroskopie. Das begleitende Seminar vermittelt einerseits die theoretischen Vorkenntnisse, die zur Durchführung und Auswertung der Beobachtungen benötigt werden, und dient andererseits der Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse.

Voraussetzung: Grundkurs Astrophysik (Teil I absolviert, Teil II ggfs. parallel)
Zielgruppe: Studentinnen und Studenten im Masterstudiengang Physik (beliebiges Vertiefungsgebiet); Studentinnen und Studenten im Masterstudiengang Physik (Vertiefungsgebiet Astrophysik)
Nachweis: Masterstudiengang Physik, Modul 741b "Vertiefungsgebiet Astrophysik": Das Astrophysikalische Praktikum bildet zusammen mit den Masterkurs-Vorlesungen Astrophysik I und II das Modul 741b. Für das Gesamtmodul gibt es eine mündliche Modulprüfung. Die Praktikumsprotokolle sind Prüfungsvorleistung;
Masterstudiengang Physik, Modul 731, beliebiges Vertiefungsgebiet: Die Modalitäten der Leistungserfassung werden vom Modulverantwortlichen definiert.



Stars and stellar evolution (Masterkurs Astrophysik, Teil I)
Master Physik Modul 741b und 731 und 732 - Master Lehramt A841

V Carsten Denker/Maria-Rosa CioniMittwoch, 14.15-15.45 Uhr Raum 2.28.2.011
Ü /2. Wo. Ekaterina Dineva/Carsten Denker/Maria-Rosa Cioni* Freitag, 14.15-15.45 UhrRaum 2.28.2.011

Anrechenbar im Rahmen von:
- Master Physik, beliebiges Vertiefungsgebiet: Modul 731 Wahlpflichtmodul "Profilierungsfelder"
- Master Physik, beliebiges Vertiefungsgebiet: Modul 732 Wahlpflichtmodul "Physikalische Fächer"
- Master Physik, Vertiefungsgebiet Astrophysik: 741b Wahlpflichtmodul "Vertiefungsgebiet Astrophysik"
- Master Lehramt Physik: Modul A841


Inhalt:

Our knowledge of the physical conditions and processes in stars as well as their struc- ture and evolution is based on the study of electromagnetic radiation, which is emitted by these cosmic objects. The most important tool is the "spectral analysis". The outer layers of a star, from which the radiation escapes, is called "stellar atmosphere". To interpret the observations, we need a theoretical understanding of the physical proces- ses that are associated with the transmission of light. The second part of the lecture deals with the structure and evolution of stars. Topics are the properties of stellar matter (equation of state, opacity, ionization, and degenerate gas), energy transport mechanisms (convection, radiation transport, and heat conduction), and energy pro- duction by nuclear fusion. We obtain models of the stellar structure as solutions of the corresponding equations. Based on simulations we discuss stellar evolution of stars from birth to the end (supernova explosions, white dwarfs, and neutron stars). The origin of the chemical elements (nucleosynthesis) is also part of the lecture. Finally, the development of entire groups, clusters and populations of stars is considered.

Voraussetzung: recommended: Introduction to Astronomy
Zielgruppe: Master Science Physics, Master Education
Nachweis: Masterstudiengang Physik, Modul 741b "Vertiefungsgebiet Astrophysik": Diese Masterkurs-Vorlesung bildet zusammen mit Teil II "Galaxien und Kosmologie" das Modul 741b. Für das Gesamtmodul gibt es eine m¨ndliche Modulprüfung. Die Übungsaufgaben sind Prüfungsvorleistung. Masterstudiengang Physik, Modul 731, beliebiges Vertiefungsgebiet: Die Modalitäten der Leistungserfassung werden vom Modulverantwortlichen definiert.


Stars and stellar evolution - Master Astrophysics Modul 750

V Carsten Denker/Maria-Rosa CioniMittwoch, 14.15-15.45 Uhr Raum 2.28.2.011
S /2. Wo. Carsten Denker/Maria-Rosa CioniMittwoch, 12.15-13.45 Uhr Raum 2.28.2.011
Ü 2. Wo. Ekaterina Dineva/Carsten Denker/Maria-Rosa Cioni*Freitag, 14.15-15.45 UhrRaum 2.28.2.011

Master of Science Astophysics - Modul 750 (Astrophysics I): includes: lecture, exercice and seminar


Inhalt:

Our knowledge of the physical conditions and processes in stars as well as their struc- ture and evolution is based on the study of electromagnetic radiation, which is emitted by these cosmic objects. The most important tool is the "spectral analysis". The outer layers of a star, from which the radiation escapes, is called "stellar atmosphere". To interpret the observations, we need a theoretical understanding of the physical proces- ses that are associated with the transmission of light. The second part of the lecture deals with the structure and evolution of stars. Topics are the properties of stellar matter (equation of state, opacity, ionization, and degenerate gas), energy transport mechanisms (convection, radiation transport, and heat conduction), and energy pro- duction by nuclear fusion. We obtain models of the stellar structure as solutions of the corresponding equations. Based on simulations we discuss stellar evolution of stars from birth to the end (supernova explosions, white dwarfs, and neutron stars). The origin of the chemical elements (nucleosynthesis) is also part of the lecture. Finally, the development of entire groups, clusters and populations of stars is considered.

Voraussetzung: recommended: Introduction to Astronomy
Zielgruppe: Master Science Astrophysics
Nachweis: written examination


Astrophysical Seminar/PhD seminar - Master Physik Modul 941 - Master Astrophysics Modul PHY-941

S Philipp RichterMontag, 16.15-17.45 UhrRaum 2.28.2.011


Seminar as part of the Introductory project (MAPHYS 941 and Master Astrophysics PHY-941)


Content:
Curent topics in astrophysical research; seminar on own research topics and recent literatur in astrophysics.

Precondition: recommended: Introduction to Astronomy
Target group: Masterstudents and PhD students
Certificate: talk and regular attendance


Astrophysical Seminar for Master of Science Astrophysics - Modul PHY-751

S Rainer Hainich/Philipp Richter*Montag, 16.15-17.45 UhrRaum 2.28.2.011


Seminar as part of "Lab course Astrophysics" (Modul 751)


Content:
Curent topics in astrophysical research; seminar on own research topics and recent literatur in astrophysics.

Precondition: recommended: Introduction to Astronomy
Target group: Masterstudents and PhD students
Certificate: talk and regular attendance


Einführungsprojekt Astrophysik - Master Physik Modul 941

P Philipp RichterOrt und Zeit nach Vereinbarung

Inhalt:
in Verbindung mit einem Seminarvortrag im Astrophysikalischen Oberseminar und Kolloquium/Doktorandenseminar mit anschliessender Diskussion

Nachweis: Seminarvortrag und Diskussion von aktuellen Forschungsthemen


Forschungspraktikum Astrophysik - Master Physik Modul 942

P Philipp RichterOrt und Zeit nach Vereinbarung

Inhalt:

In diesem Modul führt die Studentin/der Student eigenständig und unter individueller Betreuung eine kleine wissenschaftliche Untersuchung durch. Das Thema wird so gewählt, dass das Praktikum auf die anschliessende Masterarbeit vorbereitet.

Voraussetzung: empfohlene Voraussetzung Modul 741b
Zielgruppe: MP
Nachweis: mündlicher Bericht bzw. Vortrag


Fundamentals of astronomical spectroscopy
Master Astrophysics Modul 755 - Master Physik Modul 731 und 732

V Lida OskinovaDonnerstag, 10.15-11.45 Uhr Raum 2.28.2.011

Exercises to this course will be integrated in the lectures.


Inhalt:

Spectroscopy is the essential tool of astrophysics, providing detailed information about the physical conditions in cosmic objects. This lecture will provide an introduction to the theory of atomic spectra and consider spectrum and line formation in astrophysical gases. We will also consider atomic data mining; scattering processes; key methods of spectral analyses; and modern observational spectroscopy in astrophysics.

Voraussetzung: recommended: Basic course Astrophysics
Zielgruppe: Master Science Physik, Master of Science Astrophysics, PhD students
Nachweis:


Laborübung "arXiv, LaTeX und Konsorten" Bachelor Physik Modul PHY102

BP1 Martin WendtMontag, 12.15-13.45 UhrRaum 2.28.0.087
BP2 Helge TodtDonnerstag, 14.15-15.45 Uhr Raum 2.28.0.087

Gruppe BP1 Anfänger
Gruppe BP2 Fortgeschrittene
1. SWS ist Plicht, die zweite Übungsstunde ist zusätzliche Übungszeit.


Inhalt:
Es erfolgt eine Einführung in die Unix-Welt und in die Handhabung des für Physiker nützlichen Handwerkzeugs, wie z.B. Grundlagen der C++-Programmierung, um damit physikalische Probleme zu bearbeiten. Die grasche Darstellung von Daten mittels "gnuplot" wird vermittelt, ebenso die Erstellung wissenschaftlicher Dokumente mithilfe des Textsatzsystems LaTeX.

Voraussetzung: Gruppe BP1: keine Voraussetzung Gruppe BP2: für Studenten mit Grundkenntnissen in einer beliebigen Programmiersprache
Zielgruppe: Bachelor Science Physics
Nachweis: aktive Teilnahme / Präsenzübung


Distance determinations I
Master Astrophysics Modul 755 - Master Physik Modul 731 und 732

V Cora Schütte/Philipp Richter*Dienstag, 12.15-13.45 Uhr Raum 2.27.0.29


Inhalt:

Determining distances of astronomical objects is a fundamental challenge in astrophy- sics. In part I of this two-semester course the methods to determine distances primarily in the Milky Way are presented. They are the base of the so-called (extra-galactic) distance ladder. Starting with the astronomical unit, trigonometric and dynamic par- allaxes, we will discuss different types of variable stars as distance indicators as well as statistical methods. Explicitly extragalactic methods will be presented in part II of this course. Each method will be applied practically by the students themselves.

Voraussetzung: recommended: Introduction to Astronomy
Zielgruppe: Bachelor Science Physics, Master Science Physics, Master Science of Astrophysics
Nachweis:


Exotic stars
Master Astrophysics Modul 755 - Master Physik Modul 731 und 732

V Klaus G. StrassmeierMittwoch, 10.15-11.45 Uhr Raum 2.28.2.011


Inhalt:

There are quite a number of celestial objects that are outside of the mainstream of stellar structure and evolution lectures. Some are even not understood with conventional stellar evolution theory. The course will focus on issues usually not covered in these lectures. We will start with issues of the gravitational collaps of rotating and non-rotating stars with emphasis on the reletivistic degeneracy. Target will be mostly Whtite Dwarfs and neutron stars. The latter are particulary exotic in their versions as Thorne-Zytkov objects, magnetars, hypernovae or even Quark stars. Black Holes will be looked at from the stellar evolution point of view and we will touch on their exotic versions, e.g., rotating Black Holes or White Holes.

Voraussetzung: recommended: Introduction to Astronomy Grundkurs Astrophysik
Zielgruppe: Master Sciences Physik, Master Astrophysics, PhD candidates
Nachweis:


Astronomical Instrumentation
Master Astrophysics Modul 755 - 96Master Physik Modul 731 und 732

V Martin RothDonnerstag, 14.15-15.45 UhrRaum 2.28.2.011

includes excursion to telescopes, laboratories, and integration hall at AIP.


Inhalt:

Astronomical observing techniques, observables across the electromagnetic spectrum, stochastics. Influence of the atmosphere. Basic understanding of optical engineering. Telescopes. Optical and near infrared detectors. Instrumentation for optical and near infrared wavelengths: photometry, direct imaging, adaptive optics, spectroscopy, in- tegral field spectroscopy, multi-object spectroscopy, interferometry, polarimetry. Sum- mary of other techniques. Practical observing. Presentation of selected telescopes and focal plane instruments.

Voraussetzung: recommended: Introduction into Astronomy
Zielgruppe: Master Science Physics, Master Science of Astrophysics
Nachweis: 5-page written summary, based on own literature research


Radio Astronomy
Astrophysics Modul 765 - Master Physik Modul 731 und 732

V Gottfried Mann/Christian VocksDienstag, 12.15-13.00 UhrRaum 2.28.2.011
S Gottfried Mann/Christian VocksDienstag, 13.00-13.45 UhrRaum 2.28.2.011


Inhalt:
Neben Licht- und Röntgenstrahlung könen wir auch Radiostrahlung von kosmischen Objekten empfangen. Damit nimmt die Radioastronomie einen wichtigen Platz in der Astronomie und Astrophysik ein. Am Anfang wird ein Überblick über die verschiedenen Radiobeobachtungsmethoden gegeben. Weiterhin werden sehr ausführlich die Radioe- missionsmechanismen (z.B. Bremsstrahlung, Gyrosynchrotron-Strahlung) behandelt. Anschließend wird die Ausbreitung von Radiowellen in einem Plasma beschrieben. Zum Schluss werden die theoretischen Erkenntnisse verwendet, um konkrete Beobachtungen zu verstehen.

Voraussetzung: recommended: Introduction into Astronomy
Zielgruppe: Master Science Physics, Master Science of Astrophysics, PhD
Nachweis:


Natural Philosophy
Bachelor Physik Modul 531 - Master Astrophysics Modul 775 - Master Physik Modul 731 und 732

V Achim FeldmeierMittwoch, 10.15-11.45 Uhr Raum 2.5.01.12


Inhalt:

We read and discuss classical texts on natural philosphy and the theory of knowled- ge (epistemology): Kant's theory of synthetic knowledge a priori, vs. the modern idea that all mathematical knowledge is axiomatic and tautologic (Hilbert; Wiener Kreis). Leibniz's fragments on the computability of complex decisions, and its refutation in the Entscheidungsproblem (Turing, Church). Kant's concept of space and time as forms of pure intuition, vs. the empirical theory of space and time (Gauss, Riemann, Einstein; non-Euklidean geometry). Augustine's objection to the measurability of time, and its reflection by Husserl ("Zeitbewusstsein"). Boltzmann's derivation of an entropy increa- se, and the Zermelo-Poincare rejection. Hume's critique of the law of causality. Leibniz's monadology as "a very different theory of atoms". The concept of "substance" in the middle ages and in empiricism and rationalism. Kant's "thing in itself" vs. empirical reality vs. the "first philosophy" of Descartes and Husserl, starting with the subject ("I") and consciousness. All relevant texts are handed out in the course.

Zielgruppe: Master Science Astrophysic, Master Science Physik, Bachelor Science Physics
Nachweis:


Mathematische Logic und ihre Philosophie
Bachelor Physik Modul 531 und Master Physik Modul 731 und 732

V Achim FeldmeierDienstag, 16.15-17.45 Uhr Raum 2.28.0.102


Inhalt:

Wir behandeln die wichtigsten Sätze der mathematischen Logik im zwanzigsten Jahrhundert mit den wesentlichen Beweisideen und einer ausführlichen Diskussion der philosophischen Grundlagen und Folgerungen. Die Vorlesung ist besonders fuer Physiker und andere Naturwissenschaftler geeignet: Satz von Löwenheim-Skolem. Unvollständigkeitssatz von Gödel. Nachweis der Konsistenz der Arithmetik durch Gentzen. Turings Halteproblem und das Entscheidungsproblem. Unentscheidbarkeit der Kontinuumshypothese (Forcing-Methode von Cohen).

Voraussetzung: Studierende der naturwissenschaftlichen Fächer
Nachweis: Essay oder Testatgespräch


Applied statistics in astrophysics
Master Astrophysics Modul 755 - Master Physik Modul 731 und 732

V Martin Wendt/Philipp Richter*Freitag, 10.15-11.45 Uhr Raum 2.28.2.011


Inhalt:

Applied statistics is a key discipline in science. Physics and astrophysics in particu- lar deal with huge amounts of data and data modeling. Applied Statistics combines mathematical-statistical knowledge with elements from computer science and various fields of application.This lecture imparts methodical knowledge while simultaneously keeping the application in mind. The students gain fundamental knowledge of statisti- cal inference, statistical models and statistical modelling. Throughout the course we will discuss topical examples of bad statistics, their misuse as well as nifty problems about probabilities.

Voraussetzung: recommended: Introduction to Astronomy Grundkurs Astrophysik
Zielgruppe: Master Sciences Physik, Master Astrophysics
Nachweis:


The Physics of Galaxy Clusters
Master Astrophysics Modul 765 - Master Physik Modul 731 und 732

V Christoph PfrommerDienstag, 14.15-15.00 Uhr Raum 2.28.2.123
S Christoph PfrommerDienstag, 15.00-15.45 Uhr Raum 2.28.2.123


Inhalt:

Clusters of galaxies are the largest and most recently gravitationally-collapsed objects in the Universe. Hence they provide us the opportunity to study ane "ecosystem" - a volume that is a high-density microcosm of the rest of the Universe. Clusters are excellent laboratories for studying the rich astrophysics of baryons and dark matter. At the same time, they are extremely rare events, forming at sites of constructive interference of long waves in the primordial density fluctuations. Hence, they are very sensitive tracers of the growth of structure in the universe and the cosmological parameters governing it, which puts them into focus of constraining the properties of Dark Energy or to test whether our understanding of gravity is complete. These lectures will explain how clusters form and grow. We will encounter the rich and interesting astrophysics that governs the physics of dark matter and baryons in clusters. We will see how we can take advantage of these physical processes to observe clusters and deepen our understanding of the underlying fundamental physics. To this end we will frequently use the powerful technique of order of magnitude estimates, a very useful tool for contemporary research in astrophysics. The lectures aim at students who - wish to extend and deepen their understanding of theoretical physics; - are interested in astronomy and astrophysics; or - (intend to) carry out a masters thesis or Ph.D. dissertation on an astronomical or astrophysical subject

Zielgruppe: Master Sciences Physik, Master Astrophysics, PhDs
Nachweis:


Stellar Populations
Master Astrophysics Modul 765 - Master Physik Modul 731 und 732

V 2.Wo. Maria-Rosa CioniMontag, 14.15-15.45 Uhr Raum 2.28.2.011
S 1.Wo. Dalal El Youssoufi/Maria-Rosa Cioni*Montag, 14.15-15.45 Uhr Raum 2.28.2.011


Inhalt:

Stellar populations are groups of stars with a similar kinematics, chemistry, and/or age distribution that represent important tracers of host galaxy properties. With the current telescopes and instruments it is possible to observe stars in galaxies out to distances of about several Mpc. This course will give first an introduction to the tools that most commonly describe different stellar populations (photometry, spectroscopy, spectral energy distributions, colourmagnitude diagrams, lightcurves, etc.). The subsequent lectures will focus each on a particular property of galaxies that can be derived using stellar populations. These are: distance (absolute and azimuthal), structure (morphology and depth), motion (radial velocity and proper motion), star formation history (star formation rate and age-metallicity relation), gradients (age and metallicity), and reddening maps. Furthermore, specific aspects such as the process of disentangling stel- lar populations of the host galaxy with respect to foreground (Milky Way stars) and background (distant galaxies) sources, the comparison between information derived from stars in stellar clusters and in the field population, and how different populations appear at different wavelengths will also be addressed. During the course general properties of the Milky Way will be briefly discussed, while more emphasis will be placed on other galaxies in the Local Group (Andromeda, the Magellanic Clouds and the other dwarf galaxies). A view of the stellar population of some galaxies beyond the Local Group (e.g. Centaurus A) will also be provided.

Zielgruppe: Master Sciences Physik, Master Astrophysics, PhDs
Nachweis:


Physical processes in astrophysics
Master Astrophysics Modul 735 - Master Physik Modul 731 und 732
V Huirong YanMontag, 10.15-11.45 Uhr Raum 2.28.0.104
Ü 2. Wo. Heshou Zhang/Huirong Yan*Montag, 12.15-13.45 UhrRaum 2.27.0.29


Inhalt:

This course is designed to introduce the physical processes in Astrophysics, particularly basic MHD and plasma processes in astrophysical environments. This area has been among the most rapidly developed ones in astrophysics. It has been recognised as one of the fundamental blocks of the knowledge that is necessary for the understandings of various astrophysics phenomena. Topics range from charged particles, high-energy cosmic rays, gas dynamics, interstellar and intergalactic medium magnetohydrodynamic processes, etc. Course learning includes classroom-based lecturing, as well as seminars.

Zielgruppe: Master Sciences Physik, Master Astrophysics
Nachweis:


Particle Physics
Master Astrophysics Modul 735 - Master Physik Modul 731 und 732

V Kathrin Egberts Montag, 12.15-13.45 Uhr Raum 2.28.2.011
Ü 2. Wo. Iryna Lypova/Kathrin EgbertsDonnerstag, 12.15-13.45 Uhr Raum 2.08.2.011


Inhalt:

Huge facilities, like the Large Hadron Collider at CERN, aim at revealing the innermost structures of matter and the fundamental forces acting on these elementary constitu- ents. Over the past decades the standard model of particle physics has evolved from their findings, and its last piece, the Higgs particle, was discovered only recently. This lecture will provide an introduction to particle physics and its standard model and discuss some of the experimental methods used to detect and study elementary par- ticles and their interactions. Finally, an outlook to phenomena and theory beyond the standard model of particle physics will be given.

Zielgruppe: Master Sciences Physik, Master Astrophysics
Nachweis:


Extrasolar planets and Astrobiology
Master Astrophysics Modul 775 - Master Physik Modul 731 und 732

V Werner von Bloh Dienstag, 10.15-11.45 Uhr Raum 2.28.2.011


Inhalt:

The search for life on other planets is one of the main research questions of Astro- biology. The research field of Astrobiology brings together several disciplines covering Astronomy, Astrophysics, Biology and Geophysics. Since the first detection of an ex- trasolar planet around a main sequence star in 1995 a multitude of planets have been detected including so-called super Earths. Main topics of the lecture will be the detec- tion and characterization of these extrasolar planets focusing on the search for a second Earth. In order to find the necessary conditions for life on other planets we have first to understand how life emerged and evolved on planet Earth. Using conceptual Earth system models we will then be able to determine the habitability of Earth-like planets around other stars and to estimate the occurrence of life in our galaxy.

Zielgruppe: Master Sciences Physik, Master Astrophysics
Nachweis:


Analysing Spacecraft Data from Planetary Missions
Master Astrophysics Modul 735 - Master Physik Modul 731 und 732

V Martin Seiß/Holger Hoffmann/Frank Spahn* Donnerstag, 10.15-11.45 Uhr Raum 2.28.1.084


Inhalt:

Many planetary missions, including the Cassini-Huygens mission, release data measured by their instruments to the public after a certain period. In this course we will show how to obtain and analyse these data. We will start with an introduction to the NAIF SPICE toolkit, which is useful for the calculation of viewing geometries for observations of planets, moons and other celestial objects. As an application, we will analyse data from the Cassini-Huygens mission, including data from the Imaging Subsystem (ISS), the Cosmic Dust Analyzer (CDA) and the UVIS instrument. Requirements: Some programming experience in python, C, IDL or Fortran. A notebook-computer is helpful.

Voraussetzung: recommended: Some programming experience. A notebook-computer is helpful.
Zielgruppe: Master of Science Astrophysics, Master of Sciece Physcis
Nachweis: Examination: Solving a problem of space-data analyses.


Introductory Project Astrophysics - Master Astrophysics MAPHY-941

P Philipp RichterTime and place by arrangement

Content:
The students select an upper-level seminar and an introductory project in the same topic area. The topic of the introductory project generally corresponds to their specia- lization area for their Masters thesis.

Zielgruppe: Master of Science Astrophysics
Nachweis: Seminar presentation, 45 min


Research Training Astrophysics - Master of Astrophysics MAPHY-942

P Philipp Richter Time and place by arrangement

Content:
The students carry out a supervised independent study and a guided lab in the field of the Masters thesis. The supervision and guidance are provided in regular consultations with the supervisor(s).

Zielgruppe: Master of Science Astrophysics
Nachweis: Lab report, 20 pages, not graded


Introductory Project Astroparticle Physics - Master Physik Modul 941 and Master Astrophysics MAPHY-941

P Huirong Yan/Katrin Egbergs/Martin Pohl/Christian Stegmann/Sergei Vafin time and place by arrangement, in conjunction with a seminar presentation in one of the Oberseminars offered by the instructors

Content:
Introduction to the methods of Astroparticle Physics

Voraussetzung: 741b for Master of Physics is recommented
Zielgruppe: Master students
Nachweis: Seminar presentation


Research Training Astroparticle Physics - Master Physik Modul 942 - Master of Astrophysics MAPHY-942

P Huirong Yan/Katrin Egbergs/Martin Pohl/Christian Stegmann/Sergei Vafin Time and place by arrangement

Content:
Introduction to a research project in the field of Astroparticle Physics in preparation for a master thesis

Voraussetzung: 741b for Master of Physics students is recommended
Zielgruppe: Master students
Nachweis: Research report and presentation


Research Seminar Stars and Winds

S Wolf-Rainer Hamann/Lida OskinovaDonnerstag, 16.15-17.45 Uhr Raum 2.28.2.011

Content:
Members of the stellar physics group, including PhD and Master students as well as guests, present and critically discuss their current science work. The level of presentation shall be comprehensible for advanced students of the field.

Zielgruppe: Master students in physics and astrophysics, PhD students and staffs


Oberseminar Extragalaktische Astrophysik

S Philipp RichterFreitag, 12.15-13.45 Uhr Raum 2.28.2.011

Inhalt:
Masterstudierende, Doktoranden und Mitarbeiter werden aktuelle eigene und fremde Arbeiten aus der Extragalaktik in übersichtlicher Form darstellen und im Hinblick auf die Forschungsschwerpunkte des Fachgebietes kritisch diskutieren.

Zielgruppe: Master students in physics and astrophysics, PhD students und Mitarbeiter


Forschungsseminar: Experimentelle Astroteilchenphysik - Master Modul 731 und 732

S Kathrin Egberts/Christian Stegmann*Freitag, 13.00-14.30 Uhr Desy

Inhalt:
Masterstudierende, Diplomanden, Doktoranden und Mitarbeiter werden aktuelle eigene und fremde Arbeiten aus der experimentellen Astroteilchenphysik in übersichtlicher Form darstellen und im Hinblick auf die Forschungsschwerpunkte des Fachgebietes kritisch diskutieren.

Zielgruppe: Master students in physics and astrophysics, PhD students und Mitarbeiter


Oberseminar: Recent results in astroparticle physics (englisch)

S Xuhui Chen/Martin Pohl*Dienstag, 16.45-18.15 Uhr2.28.2.08
This seminar leads to the current frontier of research in astroparticle physics, repre- sented by presentations on selected recent results. Both experimental and theoretical studies will be covered.

Zielgruppe: Master students in physics and astrophysics, PhD students und Mitarbeiter