Ondas Gravitacionales y la Astronomía Multimensajero
Con su descubrimiento y posterior anuncio en el 2016, las ondas gravitacionales han sido uno de los temas más llamativos en la ciencia moderna. Esto permitió ampliar una rama de la Astronomía conocida como Multimensajero, la cual permite estudiar el mismo fenómeno a partir de más de una fuente de información (radiación electromagnética, neutrinos, rayos cósmicos, etc). De esta manera, se enseñará al estudiante que la astronomía es una ciencia que busca complementar su estudio a partir de diferentes áreas del conocimiento de la física, teniendo a las ondas gravitacionales como uno de los ejes centrales del curso.
Por esta razón, utilizando como caso de estudio el fenómeno GW170817 descubierto por los detectores VIRGO y LIGO en 2017, se caracterizará la supernova producida por dos estrellas de neutrones a partir de conocimientos básicos de astronomía y empleando programación en Python. Cada sesión irá acompañada por una clase magistral, seguida de una sesión práctica en computador, en la que el estudiante podrá manipular datos reales que fueron observados por instrumentos el consorcio GROWTH con acompañamiento de dos profesionales en astrofísica.
Dirigido a
Este curso está dirigido para estudiantes universitarios y profesionales en áreas de ciencias o ingenierías, con interés en la astronomía observacional.
Se recomienda que los estudiantes cuenten con conocimientos básicos de matemáticas, física y programación, considerando que el nivel del curso será básico-intermedio.
Objetivos
Al finalizar el curso, las personas estarán en capacidad de:
- Entender las características de la Astronomía Multimensajero para el estudio de objetos celestes a través de ondas gravitacionales y radiación electromagnética.
- Utilizar algunas herramientas de programación en Python para la manipulación de datos astronómicos y su posterior análisis al procesarlos.
- Comprender los fundamentos que rigen el estudio de las Ondas Gravitacionales.
- Comparar diferentes observaciones de un mismo fenómeno con el fin de conocer las características y parámetros de éste.
- Realizar discusiones sobre los resultados alcanzados y comunicarlos de manera clara y efectiva.
Metodología
Las clases se realizan en modalidad virtual sincrónica. 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 sólo el interés sino también el análisis crítico, eslabón importante en la formación científica.
Contenido
Primera Sesión (2 horas): Introducción a Python y manejo de datos astronómicos.
- Librerías para la manipulación y visualización de datos.
- Técnicas de ajuste de modelos o línea de tendencia sobre una distribución de puntos.
- Análisis estadístico básico.
Segunda Sesión (2 horas): Estudio de kilonovas a partir de series de tiempo.
- Introducción a la Astronomía Multimensajero – el caso de GW170817.
- Transientes en curvas de luz.
- Observación de datos de kilonovas en diferentes bandas fotométricas.
Tercera Sesión (2 horas): Análisis espectroscópico de quásares
- Exploración de datos del Sloan Digital Sky Survey
- Corrección por corrimiento al rojo y extinción galáctica Cálculo de masa de agujeros negros.
Cuarta Sesión (2.5 horas): Análisis de Neutrinos
- Importancia en el estudio de neutrinos en la astronomía.
- Revisión de datos del IceCube Neutrino Observatory.
- Análisis de transientes para diferentes objetos astronómicos.
Quinta Sesión (2.5 horas): Análisis de Radio en Supernovas
- Detección de ondas de radio en fuentes astronómicas.
- Análisis de supernovas como fuentes de radio y ajuste de parámetros fundamentales.
Sexta Sesión (2.5 horas): Estudios de Binarias Compactas
- Tipos de sistemas compactos progenitores de ondas gravitacionales.
- Análisis de Pulsar Timing Arrays.
- Simulación de binarias compactas simples.
Séptima Sesión (2.5 horas): Ondas gravitacionales y su caracterización
- Conceptos claves en el estudio de ondas gravitacionales.
- Revisión de datos y localización de ondas gravitacionales en la bóveda celeste.
- Inferencia Multimensajero incluyendo señales electromagnéticas
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.
