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PROGRAMA

CALENDARIO

BIBLIOGRAFÍA

RESTRICCIONES

RECURSOS

INGRESOS

AGRADECIMIENTO

III. PROGRAMA


El Instituto de Astronomía convoca a los profesionistas y a los profesores interesados en participar en el Diplomado en Astrofísica.
Objetivo: Fortalecer la actualización y superación académica mediante la aportación de conocimiento actualizado que les permita adquirir una visión contemporánea de la Astrofísica y explotar sus vínculos con otras ramas de la ciencia.
El programa del Diplomado en Astrofísica se basa en el PROGRAMA DE ESTUDIOS DE LA ASIGNATURA DE: ASTRONOMíA, áREA I (FISICO-MATEMáTICAS Y DE LAS INGENíERIAS), áREA II (QUíMICO-BIOLóGICAS) de la ENP cubriendo los siguientes Módulos:

I.- Astronomía General (24 hrs.)
II.- Sistema Solar (24 hrs.)
III.- Astronomía Estelar (24 hrs.)
IV.- Astronomía Galáctica y Extragaláctica (24 hrs.)
V.- Cosmología (24 hrs.)


Información General
El Diplomado se realizará en forma periódica, con intervalos de dos a tres a&ntillde;os dependiendo de las necesidades de la ENP. El formato fue dise&ntillde;ado para apoyar a los profesores en su actualización académica y capacitación para aplicar este conocimiento en la materia de Astronomía que se imparte en el bachillerato y se cubrirán mínimo las primeras 90 hrs. del diplomado en las cinco semanas del periodo interanual de verano, comenzando el 13 de Junio con horarios vespertino de las 16 a las 20:30hrs. de lunes a viernes. Se presentará en cada módulo la información Teórica, se invitará a realizar tareas y ejercicios de aplicación y a identificar el mínimo de lo que debe conocer de cada tema.

Informes: Coordinador: Dr. Héctor Hernández
Teléfono 56223913 o 56223908(conmutador)
correo hector@astro.unam.mx o taller@astro.unam.mx
Suplente: Dr. Miguel Angel Monroy
http://www.astroscu.unam.mx/taller/Diplomado.html Características de cada uno d los módulos


Presencial
Objetivo: Conocimiento del Universo
Duración:24hrs
Mecanismo didáctico
Exposición oral
Exposición audiovisual
Ejercicios dentro de clase
Ejercicios fuera del aula

Material: Presentación Power Point, Resumen histórico, Bibliografía, cuestionarios, EVALUACIÓN.
Lineamientos de EVALUACIÓN: Se proporciona un cuestionario para cinco preguntas que se consideran claves para este módulo

Mecanismos de EVALUACIóN de aprendizaje de los alumnos
Asistencia
Participación en clase
Exposición por los alumnos
Trabajos y tareas fuera del aula
Exámenes Parciales
Examen final escrito
Requerimientos de material de apoyo: apuntador, computadora, ca&ntillde;ón, pantalla
Programa de trabajo


MóDULO I: ASTRONOMíA GENERAL (24 hrs.)


Objetivo:
Obtener un panorama de lo que ha sido la astronomía a través de la historia y presentar los conceptos básicos sobre los que están basadas las observaciones astronómicas y extender su conocimiento para la comprensión de una gran variedad de fenómenos astronómicos asociados con nuestra vida cotidiana.
Ponentes: Fecha: 13 a 20 de Junio del 2016
Temario:
Tema I.-Historia de la Astronomía (8 hrs., en cuatro sesiones de dos hrs. cada sesión)
Tema I. Astronomía antigua: Astronomía anterior al Siglo XVI DC. (2 hrs)
Tema II. Astronomía moderna: Astronomía del siglo XVI al siglo XX (6 hrs)
i. De Tolomeo a Tycho (1hora)
ii. Las Leyes de Kepler (1hora)
iii. De Galileo a Newton (1 hora)
iv. Las Leyes de Newton (1 hora)
v. Astrofísica del Siglo XIX (2 hrs.)
vi. Astrofísica del Siglo XX (2 hrs.)
Tema II.- Principios básicos y Observación (12 hrs. en cuatro sesiones de dos hrs. cada sesión y una sesión de cuatro hrs.)
i. Esfera celeste
ii. Sistemas de Coordenadas Horizontal y Ecuatorial
iii. Fenómenos Astronómicos en La Vida Cotidiana
iv. Manejo de mapas celestes
v. Manejo de bases de datos
Tema III Grandes Telescopios, telescopios espaciales ( 2 hrs.)
Programa elaborado por: Susana Biro, Héctor Hernández, Salvador Cuevas, Julieta Fierro, Sebastían Sánchez, Alejandro Cruz, Daniel Flores.

MóDULO II.- SISTEMA SOLAR (24 hrs)

Objetivo Conocer y entender los procesos físicos que se llevan a cabo en una estrella típica como el Sol. Describir y comparar a los planetas exteriores del Sistema Solar. Analizar sus propiedades generales básicas y su papel dentro del Sistema Solar Objetivo Entender la generación y transporte de energía en el Sol. Conocer los conceptos básicos de un modelo estelar, así como las herramientas con las que contamos para explorar el interior del Sol. Conocer la estructuran de la atmósfera solar con énfasis especial en los diferentes parámetros físicos del plasma que la compone: densidad, temperatura y campo magnético. Entender la dinámica del plasma en la atmósfera del Sol que da lugar a la liberación de energía en los diversos procesos transitorios que conforman al Sol activo. Ponentes:
Fecha: 21 al 28 de junio del 2016
Temario:
Tema I.- l Sol
*Interior del Sol (4 hrs.)
Generación de energía
Modelos estelares
Neutrinos
Helio sismología

*Atmósfera (2 hrs.)
Fotosfera
Cromosfera
Región de transición
Corona interna
Protuberancia, filamentos, regiones activas (manchas, cascos)

*Actividad Solar (2 hrs.)
Jets, ráfagas, Expulsión de masa coronal,
ciclos de actividades
actividad en ondas de radio

Tema II. Clima Espacial (4 hrs.)
Objetivo. Entender que es y cómo se mide el estado del tiempo en el espacio interplanetario, los orígenes de
sus perturbaciones y sus posibles repercusiones en la Tierra.
Objetivos particulares
Conocer los fenómenos solares más importantes que perturban el medio interplanetario.
Entender la interacción Viento solar – magnetosfera
Entender la interacción Radiación solar – atmósfera
Temario:

Origen solar de las perturbaciones del clima espacial
Transporte en el Medio Interplanetario de dichas perturbaciones
Efectos en la Tierra de eventos de clima espacial extremos
El escudo magnetosférico
El escudo Atmosférico
Da&ntillde;os a la tecnología
*Tema III.- Medio Interplanetario (4 hrs.)
Objetivo: Conocer los procesos físicos que tienen lugar en el espacio interplanetario

Temario:
- Historia del viento solar
- Evidencias que apuntaban que el espacio interplanetario no está vacío
- Evento de Carrington
- Propuestas de Fitzgerald y de Birkeland
- Explicación de Biermann sobre la forma de colas de los cometas
- Primeras observaciones
- Origen del viento solar
- Modelos del viento solar
- Modelo estático de Chapman
- Modelo de Parker
- Propiedades del viento solar
- Vientos rápido y lento
- Conexión con las estructuras en el Sol
- Observaciones de Ulysses
- Estructuras en el viento solar
- Eyecciones de masa coronal interplanetarias
- Regiones de interacción de corrientes
- Interacción con la Tierra
- Magnetosfera, la estructura
- Magnetopausa
- Choque de proa terrestre
- Ante choque terrestre
- Tormentas y sub tormentas geomagnéticas
- Clima espacial
- Estructura de la Heliosfera

*Tema IV. Planetas
Objetivo: Describir y comparar a los planetas interiores y exteriores del Sistema Solar. Analizar sus propiedades generales básicas y su papel dentro del Sistema Solar

Temario:
Tema I.- Planetas Interiores (4hrs)
1.- Teorías de formación del Sistema Solar
2.- Mercurio
2.1. Generalidades
2.2. Interior del planeta, atmósfera y geología superficial
3.-Venus
3.1. Generalidades
3.2. Interior del planeta, atmósfera y geología superficial.
4.- Tierra
4.1. Generalidades.
4.2. Teorías de formación de la Luna
4.3. Evolución Atmosférica
4.4. Origen de la Vida
5.- Astrobiología
5.1. Definición
5.2. Objetos Planetarios de interés Astrobiológico
5.3. Búsqueda de vida fuera de la Tierra.
6.-Marte
6.1. Generalidades
6.3. Interior del planeta, atmósfera y geología superficial.
6.2. Marte primitivo
6.3. Análogos Marcianos
6.4. Misión Curiosity.

Tema II.- Planetas exteriores (4hrs)

1. Origen y dinámica
2. Estructura interna.
3. Atmósfera
4. Campos magnéticos y magnetosferas.
5. Anillos y lunas
6. Misiones espaciales dedicadas a los planetas exteriores.
7.Comparación con los exoplanetas.

Dinámica de Sistema Planetarios
Planetas exteriores
Cinturon de Kuiper
Exo planetas
Ciencias Espaciales
Astro biología--Titán y Europa
EVALUACIóN
La EVALUACIóN se realizará por medio de un examen con preguntas abiertas debido a que en varios temas se indicarán las hipótesis más aceptadas, por lo que con ellos buscaremos evaluar su discernimiento y su habilidad para tratar temas controversiales.
Programa elaborado por: Dr. Alejandro Lara, Dra Andrea, Tatiana Nimbro, Alejandro Flandes, Paola Molina

MóDULO III.- ASTRONOMíA ESTELAR ( 24 hrs.)



Objetivo
Entender evolución estelar como la secuencia de cambios físicos que una estrella en función de su masa experimenta como función del tiempo. Describiendo la evolución estelar en base al equilibrio entre dos fuerzas: la gravitatoria, que desde el origen de la estrella dentro de una nube de gas tiende a comprimirla y a conducirla al colapso gravitatorio, y la nuclear, que tiende a oponerse a esa contracción a través de la presión térmica que resulta de la fusión nuclear de los elementos químicos que constituyen la estrella y que impulsa todo el material hacia el exterior de la estrella. Y las técnicas que se emplean para estudiar las estrellas y el medio interestelar.
Ponentes: Fecha: Del 29 de Junio al 1 de Julio y del 25 al 27 de Julio Temario
Tema I. Técnicas de Observación
Tema II. Evolución Estelar
Tema III Medio Interestelar.
Tema I. Técnicas de Observación
Espectroscopia, (4 hrs.)
Radio Astronomía (4hrs)
Adquisición de imagen en el visible (4hrs)
Objetivo Particular: Conocer el desarrollo historico de las técnicas de observación aplicadas al estudio de los objetos astronómicos y describir sus características principales. Con la aplicación de estás técnicas se estudiarán los diferentes tipos de estrellas y se inferira la forma en que evolucionan.
Espectroscopia
Conferencia del Espectro Electromagnético por M. Herrera
Descripción del Espectro Electromagnético
Prisma de Refracción y Rejilla de Difracción
Fenómenos involucrados (Interferencia, Refracción)
Dispersión y Resolución de un Espectrógrafo.
Tipos de espectro (absorción, emisión)
Espectroscopía Estelar y Clasificación Espectral
Espectroscopía Nebular y del Medio Interestelar.
* Radio-Astronomía,
Objetivo Particular: Que el asistente a este módulo se familiarice con los conceptos simples y básicos de la Radio Astronomía. Estos incluyen un poco de historia, un poco de instrumentación y familiarización con radio telescopios con superficies reflectoras en forma de parábolas, un poco con la observación simultánea de objetos que emiten en ondas de radio con dos o mas radiotelescopios (radio interferometría) y finalmente se familiarice con los conceptos básicos de los fenómenos de radiación en ondas de radio de los diferentes objetos en el Universo.
Historia de la Radio Astronomía (1 hr) Breve introducción a Radio Interferometría (1 hr) Procesos de Radiación en ondas de radio (1 hr) Preguntas y Respuestas ( 1hr)
Adquisición de Imagen en el Visible (4 horas)
Introducción
Tipos de telescopios
Conoce tu telescopio
Videocámara/Cámara Fotográfica
Métodos/Técnicas de Observación
Alineación Colimación y Enfoque
Implementación del Equipo Video/Cámara
Uso de Laptop/PC
Planeando las Observaciones
Efemérides astronómicas
Anuario
Definición del experimento
Llevando a cabo las observaciones
Bitácora
Procesamiento de Imágenes
Software Laptop/PC
Como procesar imágenes Ejemplos: La Luna /el Sol /Planetas

Tema II. Estructura y Evolución estelar, (8hrs.) Temario:

A) Estructura estelar (2 horas)

- El equilibrio hidrostático, teorema del virial y energética global de una estrella
- Descripción de la materia estelar (gas ideal, gas degenerado, presión de radiación)
- Transporte de calor: difusión y convección
- Las reacciones nucleares como fuentes de energía

B) Evolución estelar (2 horas)

- El nacimiento de una estrella
- La secuencia principal
- Evolución de estrellas aisladas
- Evolución de estrellas binarias interactivas
- Supernovas

C) Objetos compactos (2hr)

- Enanas blancas
- Estrellas de neutrones, pulsares y magnetares
- Binarias de rayos X
- Hoyos negros
Se tendrán en este módulo dos conferencias:
Conferencia ”Ondas Gravitacionales” por el Dr. M. Alcubierre (1hr)
Conferencia “Altas Energías” por la Dra. M. González (1hr)
Tema III. Medio Interestelar, (4 hrs.)
Objetivo Particular: El alumno se interiorizará con las ideas básicas sobre la existencia del Medio Interestelar en sus distintas fases, los mecanismos de emisión de este medio, el análisis de las condiciones físicas y la composición química de la materia interestelar y la interacción de las estrellas con este medio.

Evidencia de la existencia de medio interestelar
Nebulosas gaseosas ionizadas
Polvo interestelar
Hidrógeno neutro
Nubes moleculares
Formación estelar
Lineamientos didácticos:
Se pretende llevar al estudiante siguiendo el desarrollo histórico del conocimiento de la astronomía por las diferentes técnicas, en donde irán conociendo las bases de cómo se estudian las estrellas, como evolucionan, partiendo de los procesos de formación hasta las etapas finales en que las estrellas entregan su contenido ya enriquecido al medio enterestelar.
Se le presentaran los instrumentos que se emplean para que se familiarice con ellos.
Requerimientos de material de apoyo: Contar con un radio observatorio para poder identificar la radio astronomía, con un espectrógrafo y con un telescopio óptico con montura ecuatorial de 5 a 10cm de diámetro, cámara web y software de adquisición y procesamiento de imagen.
Programa elaborado por: Rafael Costero, Dany Page, Miriam Pe&ntillde;a, José Antonio García Barreto y Héctor Hernández Toledo

MóDULO IV.- ASTRONOMíA GALáCTICA Y EXTRAGALáCTICA (24hrs)


Objetivo Comprensión de los métodos y técnicas que la ciencia usa para el entendimiento de la Vía Láctea y las galaxias externas. Ponentes:
Fechas: 28 y 29 de Julio, Sábados 13 y 20 de Agosto, 27 de Agosto y 3 de Septiembre
Temario:
Tema I. Estructura y dinámica de la Galaxia (8 hrs.)
* Cúmulos Abiertos (2 hrs.)
* Cúmulos Globulares (2 hrs.)
* La Vía Láctea (4 hrs.)
Historia del descubrimiento
Estructura dinámica
Futuro del estudio de la Vía Láctea.
Programa elaborado por: Bárbara Pichardo, Christine Allen
EVALUACIóN: Se realizará un trabajo de investigación por equipos de cinco integrantes. El trabajo se debe entregar siguiendo las especificaciones del registro.

Tema II.- Astronomía Extragaláctica (16hrs)
Sección I (4 hrs)
-Tipos y morfología
-Composición
-Formación y evolución
-Formación estelar
-Distribucion del gas a gran escala
-Medio intergalactico
-Nubes de Lyman alfa.
-Interaccion de las galaxias con el medio intergalactico.
-El medio intergalactico como reservorio de gas.
Sección II(4 hrs)
-AGN
-Radio galaxias
-Centros Galácticos
-Agujeros Negros

Sección III (4 hrs)
-Galaxias en Interacción
-Grupo Local
-Grupos de Galaxias
Sección IV (4 hrs)
-Cúmulos de galaxias
-Galaxias de alto red shift
-Lentes gravitacionales
Programa elaborado por: Dr. Javier Sánchez y José Antonio De Diego

MóDULO V.- COSMOLOGIA (24 hrs.)


Objetivo: Tener una visión de como visualizamos Universo a gran escala, de su estructura, origen y evolución, a traves del tiempo en las diferentes culturas. Presentando los modelos cosmologicos que se han desarrollado Ponentes: Fechas: 1° a 5 de Agosto y 10, y 24 de Septiembre y 1° de Octubre
Temario:
Tema I. Visualización de la Cosmología a traves de la Historia (12hrs)

PRIMERA LECCIóN:
1.1 Introducción al curso: Descripción y objetivos
1.2 Mitos y leyendas: El uso utilitario de la Cosmología
1.3 Cosmología Matemática: Los Griegos
1.4 Orígenes de la Cosmología científica: Copérnico y Kepler
1.4 Discusión


SEGUNDA LECCIóN:
2.1 El Universo de Newton:
La manzana y la Luna
Un poco de Mecánica: Fuerzas, momento lineal y angular
Newton y las Leyes de Kepler
El Universo mecánico de Newton
La Cosmología de Newton: El Universo infinito y eterno
El fin de la Cosmología de Newton: La paradoja de Olbers
2.2 Discusión


TERCERA LECCIóN:
3.1 El Universo de Einstein :
Pensando como un ni&ntillde;o: ¿qué es el “sentido común”?
Límites de validez del sentido común
3.2 El mundo de la Relatividad Especial:
El misterio de la acción a distancia
Faraday y el nacimiento del concepto de “campo”
Maxwell y la velocidad constante de la luz
El “Eter” y el experimento de Michelson y Morley
Una disyuntiva: Una Física universal o sentido común
El principio de Relatividad y el fin del tiempo absoluto
Consecuencias del Principio de Relatividad: dilatación del tiempo y contracción del espacio.
Los taquiones y la máquina del tiempo
El mundo de la Relatividad de acuerdo a un caricaturista.
3.3 Discusión


CUARTA LECCIóN:
4.1 El mundo de la Relatividad General
¿Cáen todos los objetos de igual manera?
La Gravedad como una curvatura del espacio y el tiempo
4.2 El nacimiento de la Cosmología moderna
Las ecuaciones de campo de Einstein
El “error” más grande: La Constante Cosmológica
Hubble y la expansión del Universo.
El Principio Cosmológico y los modelos de Friedmann y Lemaître
4.3 Discusión

QUINTA LECCIóN:
5.1 El modelo de la Gran Explosión
¡La Gran Explosión no es una explosión!
Las predicciones del modelo: Expansión, radiación cósmica y el origen de los elementos.
El problema de la formación de galaxias y la materia “oscura”
Los problemas del modelo: falta de cruvatura, horizonte cósmico y el origen de la materia.
5.2 El Universo Inflacionario
El Universo Inlfacionario al rescate
Cambios de fase y teorías de unificación
Alan Guth: Consecuencias cosmológicas de las teorías de unificación
Solución a los problemas del modelo de la Gran Explosión
El secreto de las supernovas y el regreso de la Constante Cosmológica
El modelo cosmológico actual
5.3 Al infinito y más allá
Ciencia y especulación
El problema del origen
Inflación eterna: el origen del Multiverso
Universos membrana
Teorias Kaluza-Klein y dimensiones adicionales
Teoría de cuerdas: ¿Física o Metafísica?
El Teorema de Gödel y los límites de la Física
El Universo como un rompecabezas
Desiderata: El Universo desde un charco
5.4 Una reflexión final
¿Dónde están los problemas interesantes?
¿Dónde está la ciencia?
¿Existen los científicos “puros”?
¿Es un lujo hacer ciencia?
5.4 Discusión final


Tema II- Cosmología Contemporanea: Aspectos modernos de la cosmologia, (12hrs)
Energía y materia oscura,
Como utilizar ondas gravitacionales.
Mas detalle sobre los surveys con los que se construyen y modela el Universo.
Simulaciones de los modelos propuestos.
Lineamientos didácticos:
Este Módulo se divide en dos partes la primera en cinco sesiones de dos hrs. y media cada una. Su objetivo es dar una panorámica de la Cosmología, desde sus orígenes en mitos y leyendas, pasando por el nacimiento de la Cosmología científica, para llegar a la Cosmología moderna basada en la Teoría de Relatividad de Einstein y el modelo estándard de partículas elementales, y terminar con ideas como la de la existencia de Universos paralelos y dimensiones adicionales que, aunque especulativas, está  basadas en extrapolaciones plausibles de teorías científicas ya aceptadas.
El nivel de la primer sección es para alguien que ha estudiado Matemáticas y Física a nivel de bachillerato, estando abierto tanto para estudiantes como para profesores de este nivel educativo. Aunque necesariamente descriptivo por el nivel matemático empleado, el curso busca informar sobre el origen de las ideas cruciales que han forjado la Cosmología y, en alguno casos, desarrolla modelos y teorías por medio de ejemplos sencillos y analogías. Más allá de simplemente informar, este curso pretende explicar un poco el por qué de las cosas. Al final de cada lección se proponen una serie de preguntas para fomentar una discusión entre todos los participantes en el curso.
La segunda parte se realiza en tres sesiones de cuatro horas. Se propone reunir información a diferentes longitudes de onda de un mismo objeto comparar y convinar información de diferentes bases de datos, diferentes tiempos, diferentes regiones del espectro, diferentes telescopios y unir esta información para visualizar el Universo que conocemos.
Incluyendo:
-clasificación de objetos, analisis estadistico, procesamiento de imagen, estudios de multi lambda, busqueda de nuevos objetos
Programa elaborado por: Dr. Luis Aguilar y Dr. Octavio Valenzuela