Astrochemia 0800-ASCHEM

Kolejne wykłady poświęcone są poszczególnym zagadnieniom:
1) Definicja astrochemii, rys historyczny.
2) Podstawowe prawa i definicje atomowej astrofizyki i spektroskopii, instrumentarium.
3) Procesy atomowe.
4) Produkcja pierwiastków w gwiazdach.
5) Aspekt astrochemiczny różnorodnych środowisk astrofizycznych: mgławic gazowych i obszarów HII, aktywnych jąder galaktyk i kwazarów.
6) Powstawanie złożonych cząsteczek w ośrodku międzygwiazdowym: podejście "bottom-up" i "top-down". Cząsteczki organiczne.
7) Pierwsze pierwiastki - nukleosynteza Wielkiego Wybuchu.
8) Procesy zachodzące na ziarnach pyłu.
9) Powstawanie cząsteczek wody.
10) PAHy, COM-y w przestrzeni międzygwiazdowej.
11) Wybrane najnowsze wyniki symulacji, obliczeń i obserwacji z zakresu astrochemii.

Całkowity nakład pracy studenta

32h pracy z udziałem nauczyciela - 30h wykład, 2h konsultacji 43h praca indywidualna - przygotowanie się do bieżących zajęć, referatów oraz egzaminu Łącznie: 75 godz. (3 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1 - zna podstawowe linie widmowe pierwiastków i cząsteczek występujące w ośrodku międzygwiazdowym (K_W01 i K_W03) W2 – zna złożoność materii ośrodka międzygwiazdowego i zachodzące w nim procesy fizyko-chemiczne (K_W03) W3 – poznał najnowsze odkrycia astrochemiczne (K_W05)

Efekty uczenia się - umiejętności

U1 – potrafi samodzielnie wyszukać literaturę naukową na zadany temat i przeprowadzić dyskusję na temat omawianych badań i ich rezultatów (K_U05, K_U06, K_U07) U2 – rozumie konieczność badań laboratoryjnych reakcji chemicznych i rozwoju technik obserwacyjnych (K_U04)

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1 – ma świadomość konieczności poznawania najnowszych odkryć w dziedzinie astrochemii (K_K01) K2 – rozumie ważność nowoczesnych badań w poznawaniu Wszechświata (K_K06)

Metody dydaktyczne

wykład konwencjonalny połączony z przygotowaniem kilkuminutowych referatów przez studentów

Metody dydaktyczne podające

- wykład problemowy
- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące

- seminaryjna

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Wskazane jest wcześniejsze zaliczenie zajęć z Fizyki Kwantowej oraz z Fizyki Atomowej i Molekularnej.

Koordynatorzy przedmiotu

Anna Bartkiewicz

Kryteria oceniania

Przygotowanie i zaprezentowanie trzech 5 minutowych referatów na zadany temat (instrument badawczy, odkrycia astrochemiczne, detekcja cząsteczek organicznych w kosmosie).

Egzamin pisemny - pytania (5-7) z zakresu materiału zaprezentowanego na wykładzie i na podstawie podanej literatury.

Kryterium wystawienia oceny:
zdobycie odpowiedniej liczby punktów z egzaminu:
50% - dostateczny,
60% - dostateczny plus,
70% - dobry,
80% - dobry plus,
90% - bardzo dobry.
Ocena końcowa to ocena z egzaminu pisemnego z możliwością podwyższenia o stopień w przypadku bardzo dobrego zreferowania trzech zagadnień.

Weryfikacja efektów kształcenia:
Referat sprawdza osiągnięcie efektów: W3, U1, K1, K2
Egzamin sprawdza osiągnięcie efektów: W1, W2, U2

Literatura

Podręczniki:
A.K. Pradhan, S.N. Nahar (2011) Atomic Astrophysics and Spectroscopy, Cambridge University Press

Publikacje naukowe (prace przeglądowe):

A. Almudena, Friedrich-Karl Thielemann (2023) Origin of the elements, https://link.springer.com/article/10.1007/s00159-022-00146-x

M. De Becker (2013) Astrochemistry: the issue of molecular complexity in astrophysical environments, arXiv:1305.6243v1

E.F. van Dishoeck, E. Herbst, D. A. Neufeld (2013) Interstellar water chemistry: from laboratory to observations, Chemical Review, 113, 9043-9085

E.F. van Dishoeck (2014) Astrochemistry of dust, ice and gas: introduction and overview, Faraday Discussions, arXiv:1411.5280v1

E. Herbst, E.F. van Dishoeck, (2009), Complex organic interstellar molecules, Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 47, 427-80

J.K. Jorgensen, A. Belloche, R.T. Garrod, (2020), Astrochemistry during the formations of stars, Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 58, 1-55

Helge Kragh (2000) The chemistry of the universe: Historical roots of modern cosmochemistry, Annals of Science, 57:4, 353-368, http://dx.doi.org/10.1080/000337900750013499

S. Schlemmer, Th. Giesen, H. Mutschke (2014) Laboratory Astrochemistry: From Molecules through Nanoparticles to Grains, Wiley

A.G.G.M. Tielens (2013) The molecular universe, Reviews of Modern Physics, 85 https://journals.aps.org/rmp/pdf/10.1103/RevModPhys.85.1021

Strony internetowe:
http://www.astrochem.org/
http://www.astrochemistry.eu/
http://astrochymist.org/
http://astropah-news.strw.leidenuniv.nl/download.html
https://wish.strw.leidenuniv.nl/index.php

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0800-ASCHEM w USOSweb