Herramientas para la Astronomía Computacional
Nos encontramos en una época de oro para la Astronomía gracias a la enorme cantidad de datos disponibles en distintos repositorios de acceso libre en la web. A partir de esto, los astrónomos pueden procesar información a través de herramientas y programas computacionales que ya están al alcance de cualquier estudiante para caracterizar una gran variedad de fenómenos. En este curso, se enseñarán algunas técnicas de descarga, manipulación y análisis de datos astronómicos en áreas de gran interés en la astrofísica moderna, con el fin de adquirir habilidades en la lectura e interpretación de éstos.
En cada una de las sesiones planteadas, se brindará un caso de estudio diferente, compuesto por una componente teórica que permita conocer los conceptos básicos requeridos y una componente práctica de programación en Python, en donde se procesarán datos astronómicos reales tomados por telescopios de última generación. Con esto, se busca despertar la capacidad de manipulación de datos y promover un ambiente de discusión de los resultados alcanzados. Todo lo anterior con el acompañamiento y la experiencia de astrofísicos profesionales.
Dirigido a
Este curso está dirigido a estudiantes universitarios o profesionales en áreas de ciencias o ingenierías, con interés en la astrofísica observacional. No se requiere conocimiento previo en astronomía, pero sí en matemáticas y física básica.
El nivel del curso será básico-intermedio.
Objetivos
Al finalizar el curso, el estudiante tendrá la capacidad de aplicar algunas técnicas y herramientas computacionales básicas para el procesamiento de datos astronómicos reales. Las sesiones estarán dedicadas a tratar áreas de gran interés en la astronomía tales como: Exoplanetas, Astrofísica Estelar, Cúmulos Estelares, Radioastronomía y Dinámica Galáctica. A través de ejercicios prácticos, el estudiante podrá realizar un análisis e interpretación de sus resultados, formando una capacidad de pensamiento científico, el cual podría ser aplicable a sus propias investigaciones relacionadas con las ciencias naturales. Con esto, al concluir todas las sesiones, los participantes tendrán una visión más amplia de la astronomía moderna, lo cual les servirá para un mejor entendimiento de noticias, investigaciones sencillas y artículos relacionados con los temas aquí tratados.
Metodología
En todas las sesiones se brindará una breve introducción teórica del tema a tratar, acompañada con una sesión práctica en computador. En éstas, se busca solucionar problemas astronómicos a partir de datos reales que el estudiante podrá procesar, visualizar y analizar empleando el lenguaje de programación Python. Con esto, se podrá generar un ambiente dinámico y proactivo, en donde el estudiante podrá discutir los resultados obtenidos en la caracterización del fenómeno en estudio y plantear sus conclusiones. Así se fomentará no solo el interés sino también el análisis crítico, eslabón importante en la formación científica.
Contenido
Primera Sesión: Introducción a Python y el manejo de datos astronómicos.
- Funciones básicas de Python en astronomía. Introducción a Astropy
- Astronomía de posición y búsqueda de objetos en la bóveda celeste. Manejo de datos con Pandas y su visualización en Matplotlib.
- Visualización de imágenes astronómicas FITS y su procesamiento. El caso de Cassiopeia.
Segunda Sesión: Estudio de curvas de luz de exoplanetas.
- Conceptos básicos de tránsitos de exoplanetas.
- Descarga y visualización de datos proporcionados por el telescopio espacial TESS.
- Identificación de tránsitos de exoplanetas usando el método de Box Least Squares (BLS).
- Cálculo de características orbitales para estrellas del catálogo Kepler.
Tercera Sesión: Espectroscopia Estelar.
- Fundamentos de astrofísica estelar y espectroscopía.
- Descarga de datos espectroscópicos y su visualización.
- Determinación de velocidad de rotación y velocidad de línea de vista.
Cuarta Sesión: Cúmulos estelares.
- Definición y conceptos básicos de cúmulos estelares.
- Introducción a TOPCAT.
- Obtención de un catálogo de estrellas a través de GAIA para Lambda Orionis y Omega Centauri.
- Corrección, limpieza de datos y estimación de edades a través de isócronas.
- Construcción del diagrama Hertzsprung–Russell.
Quinta Sesión: Estudio de fuentes astronómicas en ondas de Radio.
- Introducción a la radioastronomía y sus ventajas.
- Estimación de parámetros a través de inferencia bayesiana.
- Visualización de una curva de luz de radio y ajuste de modelo.
- Analizando el caso de la galaxia NGC 4993.
Sexta Sesión: Simulación de la dinámica en la galaxia.
- Fundamentos de órbitas y dinámica galáctica.
- Simulación de órbitas para diferentes potenciales galácticos a través de Galpy.
- Estimación de órbitas de estrellas en los catálogos de GAIA y APOGEE.
Profesores
Condiciones
Eventualmente la Universidad puede verse obligada, por causas de fuerza mayor a cambiar sus profesores o cancelar el programa. En este caso el participante podrá optar por la devolución de su dinero o reinvertirlo en otro curso de Educación Continua que se ofrezca en ese momento, asumiendo la diferencia si la hubiere.
La apertura y desarrollo del programa estará sujeto al número de inscritos. El Departamento/Facultad (Unidad académica que ofrece el curso) de la Universidad de los Andes se reserva el derecho de admisión dependiendo del perfil académico de los aspirantes.
