Estrutura e Evolução Estelar

Código:

AST4009

Sigla:

AST4009

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Astronomia

Ocorrência: 2019/2020 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Astronomia e Astrofísica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:A_ASTR	12	Plano de Estudos oficial desde_2013/14	1	-	6	42	162
M:F	4	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	42	162
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Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

O objetivo central é permitir a aprendizagem dos princípios fundamentais que estabelecem a estrutura interna e evolução das estrelas. Nesse sentido estuda­-se em detalhe o que são as estrelas, quais as suas características mais importantes e como funcionam. É incluída uma formulação detalhada do problema fisico­ matemático, definindo-­se as equações de estrutura e relações físicas complementares, bem como uma identificação cuidada das condições fronteira relevantes que determinam a solução com que se pretende representar as observações. Desta forma procura­-se que o estudante possa aplicar os princípios apresentados às diversas fases da vida das estrelas, comparando os comportamentos esperados com as observações de forma a poder validar o modelo. Alguns tópicos de investigação ativa são abordados de forma a consolidar os conceitos e técnicas aprendidas, permitindo a discussão e avaliação da sua aplicação a casos concretos/reais.

Resultados de aprendizagem e competências

De forma a adquirir um conhecimento aprofundado dos princípios fundamentais da física estelar e de como os modelos construídos podem ser validados através das observações, o programa é definido incluindo­-se a construção físico­-matemática de modelos de estrutura e evolução estelar. Assim, o programa tem componentes que estabelecem o modelo adotado e de que forma este faz previsões para o comportamento esperado das estrelas, sustentando a confrontação entre modelos e observações astronómicas para regimes não reproduzíveis em laboratório. O conteúdo do programa inclui não só a formulação teórica dos conceitos físicos fundamentais relevantes mas também a discussão detalhada da informação observacional de que dispomos e de como esta pode ser interpretada usando os modelos construídos.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Observação de estrelas e enxames


2. Equações de estrutura


3. Física relevante para a estrutura e evolução estelar


4. Descrição da estrutura interna de uma estrela e sua evolução


5. Técnicas de estudo do interior solar/estelar


6. Tópicos de investigação em curso e questões em aberto

Bibliografia Obrigatória

Kippenhahn R.; Stellar structure and evolution. ISBN: 3540502114

Bibliografia Complementar

Clayton Donald D.; Principles of stellar evolution and nucleosynthesis. ISBN: 0-226-10953-4 (pbk)
Hansen C. J.; Stellar interiors. ISBN: 0-387-94138-X

Observações Bibliográficas

Referências (livros e artigos científicos) para secções especificas do programa serão fornecidas na sebenta e/ou nas aulas.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Os conteúdos são discutidos nas aulas através do uso do quadro e da projeção de gráficos. Na fase final há ainda a discussão de artigos. Nas aulas ao longo do semestre são ainda resolvidos exercícios propostos/exemplos das folhas de exercícios disponibilizadas e é dado apoio na preparação do trabalho individual. O material de suporte da unidade curricular é disponibilizado através do Aulas na Web, nomeadamente cópia dos slides usados, os exercícios propostos, enunciados de exames anteriores e as notas de estrutura e evolução estelar. Há um livro de referência que funciona como bibliografia principal, mas para alguns dos conteúdos usa­se bibliografia complementar e/ou artigos científicos.

O ensino é organizado de forma a permitir a aquisição do formalismo que está na base do funcionamento das estrelas (capítulos 2, 3 e 5), ao mesmo tempo que se desenvolve a capacidade de analisar as observações e interpretá­las com base no formalismo discutido (capítulos 1 e 4). Nesse sentido as aulas recorrem a uma combinação de discussão teórica da física, aplicações típicas da astronomia estelar e resolução de exercícios, pondo­se sempre enfâse na participação dos estudantes tal como previsto na avaliação. Na capítulo 6 procura-se usar tópicos ativos de investigação para reforçar a importância dos conceitos discutidos e permitir aos estudantes valorizar o que é aprendido nos vários capítulos, enquanto ferramenta necessária e útil para a investigação em física estelar.

Software

LaTeX

Palavras Chave

Ciências Físicas
Ciências Físicas > Astronomia
Ciências Físicas > Astronomia > Astrofísica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	10,00
Exame	60,00
Participação presencial	5,00
Trabalho escrito	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	4,00
Elaboração de relatório/dissertação/tese	36,00
Estudo autónomo	80,00
Frequência das aulas	42,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

O estudante perde a frequência se não participar em metade das aulas dadas e não submeter o relatório do trabalho escrito. Haverá livro de ponto em todas as aulas.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final tem as seguintes componentes:

1. 12 valores - exame final escrito com consulta (é exigida uma classificação mínima nesta componente de um terço)
2. 5 valores - entrega de um trabalho individual
3. 2 valores - apresentação e discussão do trabalho individual
4. 1 valor - participação ativa nas aulas práticas e teórico práticas a ser avaliada através da apresentação de dúvidas, da resolução dos problemas propostos, da discussão do progresso do trabalho, da discussão de artigos, etc

Pode ser pedida pelo estudante uma prova complementar de avaliação nos termos do regulamento de avaliação da FCUP.

Provas e trabalhos especiais

Trabalho individual consiste na revisão de um tema atual de investigação: tem por objectivo levar o estudante a produzir uma revisão detalhada de um tema de Estrutura e Evolução Estelar no estilo usado para escrever artigos científicos. A escolha do tópico é feita no início do semestre, esperando-se que o estudante procure informação adicional/complementar, nomeadamente em artigos científicos (por exemplo no Astrophysics Data System ou nas revistas da especialidade).

O trabalho deverá ser entregue sob a forma de artigo da Astronomy and Astrophysics e deve obedecer às regras previstas para um artigo. A versão final não pode ter mais que 4 páginas.

A cotação está associada à estrutura, clareza e profundidade da abordagem do tema bem como à qualidade do texto produzido (sumário, introdução, conclusão e referências) bem como a relevância das figuras e tabelas incluídas. Há ainda uma componente da avaliação atribuída à apresentação e discussão do tema do relatório submetido.

Melhoria de classificação

O aluno pode melhorar as componentes escritas da avaliação: (i) exame e/ou (ii) trabalho individual, mas não haverá melhoria na componente de avaliação contínua associada à participação nas aulas e à apresentação.