Black Holes and Compact Stars

Studiewijzer 2016/2017

Globale inhoud

The course provides an introduction to the astrophysics of compact objects and their environments, as well as to the basic theoretical ideas by which we think we can understand these objects. The focus is on the conceptual background necessary to interpret astronomical observations of compact objects. Students learn to understand the basic properties of degenerate matter and its consequences for stellar structure, get a first exposure to the description of black holes in terms of curved spacetimes and its predicted observational consequences. Students obtain a quantitative insight into some of the astrophysical processes resulting from the unique characteristics of compact objects that lead to observable phenomena: relativistic motions, accretion, spin power. Students obtain an understanding of the observational characteristics of the various systems in which compact objects are found: white dwarfs, cataclysmic variables, X-ray binaries, radio pulsars, magnetars, and how these can be related to the physical properties of these compact objects. 

Studiemateriaal

Syllabus

• on blackboard

Software

• Stellar structure code (example), on blackboard.

Overig

• Exercises & solutions, lecture notes; on blackboard

Leerdoelen

At the end of the course the student is able to:

quantitatively explain the basic properties of degenerate matter and its origins.

quantitatively explain the consequences of degenerate matter for compact object formation and structure.

explain the processes determining formation and structure of neutron stars and quantitatively the role of degenerate electrons and neutrino diffusion therein.

explain in general terms the relativity principle and the equivalence principle, and to provide a general outline of GR in terms of the field equation and the energy momentum tensor.

explain the concept of curved spacetimes, and to quantitatively derive consequences for space and time intervals, and light motion in a Schwarzschild geometry.

explain in general terms consequences of Kerr geometry.

quantitatively explain the motions and conservation of energy and angular momentum in accretion disks.

quantitatively explain observational characteristics of supernovae, radio pulsars, X-ray binaries, active galactic nuclei and gamma-ray bursts and how these are related to the physical properties of compact objects. 

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege

In the oral lectures the subject material is presented by active researchers in the field. These lectures are supplemented by exercise classes (werkcolleges) where students actively apply the theoretical and practical materials in calculations relevant to compact object astrophysics.

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderwijsonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven. Een student die de eerste twee werkcolleges van een lesblok geen gebruik maakt van de werkcolleges, zal administratief uit de werkcollegegroep verwijderd worden. Een verzoek opnieuw ingeschreven te worden bij de werkcolleges kan ingediend worden bij de opleidingscoördinator.
• Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het examenonderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
• Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een examenonderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
• Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het examenonderdeel of een gedeelte daarvan.
• Ter uitbreiding van de bovenstaande regels geldt in het eerste semester van het eerste jaar dat een student bij minimaal 80% van de werkcolleges aanwezig dient te zijn. Bovendien moet worden deelgenomen aan eventuele tussentoetsen en verplicht gesteld huiswerk. Als niet aan deze verplichting is voldaan, wordt de student uitgesloten voor de herkansing van het bijbehorende vak. Studenten in het Dubbele Bachelor programma Wis- en Natuurkunde zijn vrijgesteld van deze plicht.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Toetsing

Inzage toetsing

De datum, het tijdstip en de locatie van het inzagemoment staan in het rooster in DataNose.

Opdrachten

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene ‘Fraude- en plagiaatregeling’ van de UvA. Onder plagiaat of fraude wordt verstaan het overschrijven van het werk van een medestudent dan wel het kopiëren van wetenschappelijke bronnen (uit bijvoorbeeld boeken en tijdschriften en van het Internet) zonder daarbij de bron te vermelden. Uiteraard is plagiaat verboden. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd en streng tegen opgetreden. Bij verdenking van plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Wanneer de examencommissie overtuigd is dat er plagiaat gepleegd is dan kan dit maximaal leiden tot een uitsluiting van al het onderwijs van de opleiding voor een heel kalenderjaar. Zie voor meer informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam.www.uva.nl/plagiaat

Weekplanning

Contactinformatie

Coördinator

• prof. dr. M.B.M. van der Klis