Einführung in die theoretische Astrophysik

Worum geht's

Du lernst grundlegende Konzepte der theoretischen Astrophysik, von der Struktur und Dynamik kompakter Objekte über Sterne bis zu Galaxien und Galaxienhaufen. Am Ende kannst du die physikalischen Prinzipien (Gravitation, Hydrodynamik, Strahlungstransport, Zustandsgleichungen) anwenden, einfache Skalierungsrelationen ableiten und astrophysikalische Beispiele wie Weiße Zwerge, Sternentwicklung, Akkretion und Stoßfronten beschreiben.

Was du danach kannst

• Beobachtete astrophysikalische Strukturen und ihre Eigenschaften benennen
• Gründe für das Auftreten diskreter Strukturen auf verschiedenen Skalen erklären
• Grundlegende dynamische Gesetze in gravitativen Systemen erinnern
• Methoden der astrophysikalischen Massenbestimmung erklären und Argumente für dunkle Materie darlegen
• Grundzüge der Sterneigenschaften und Sternentwicklung bis zu Endstadien wiedergeben
• Skalierungsrelationen aus Differentialgleichungen (z. B. Sternstruktur) herleiten
• Grundgleichungen der Hydrodynamik beschreiben
• Verschiedene Diskontinuitäten in hydrodynamischen Strömungen unterscheiden
• Gleichungen des Strahlungstransports benennen und die Herleitung des Diffusionsgesetzes nachvollziehen
• Fundamentale Grenzfälle für Zustandsgleichungen astrophysikalischer Plasmen benennen und anwenden

Aus was das Modul besteht

• VorlesungPräsentation der Lehrinhalte in strukturierter Form, Vermittlung von Grundwissen und Beispielen; Einbindung der Studierenden durch wissenschaftliche Diskussion
• freiwillige Rechenaufgaben/ÜbungsbeispieleVertiefung durch eigenständiges Durchrechnen, auf Wunsch Nachbesprechung mit Dozenten
• Online-Material/SkriptenUnterstützung des Selbststudiums und der Nachbereitung

Lehrmethode

• Frontalunterricht (Vorlesung)Strukturiertes, didaktisches Vermitteln des breiten Fachgebiets
• Wissenschaftliche Diskussion mit StudierendenFörderung analytisch-physikalischen Denkvermögens bei zentralen Sachverhalten
• Anwendungsbeispiele und RechenaufgabenEinüben und Vertiefen physikalischer Zusammenhänge durch Selbstarbeit
• Skripten und Online-MaterialienNachbereitung und tiefergehendes Studium der Vorlesungsinhalte