Cosmologia

Código:

AST4008

Sigla:

AST4008

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Astronomia

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

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	7	Plano de estudos a partir do ano letivo 2024/2025	1	-	6	42	162
			2
M:F	10	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	42	162

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

O objectivo geral da disciplina é o de desenvolver nos alunos o interesse pela Cosmologia, comunicando-lhes de uma forma coerente os conceitos básicos e os desenvolvimentos mais recentes desta área.

Resultados de aprendizagem e competências

Após a frequência na disciplina de Cosmologia os alunos deverão ser capazes de: compreender as hipóteses fundamentais que estão na base do modelo cosmológico padrão; deduzir as equações que descrevem a dinâmica do Universo; fundamentar a evidência observacional do modelo cosmológico padrão; compreender os sucessos e limitações do modelo cosmológico padrão; compreender os processos termodinâmicos mais relevantes em cosmologia, em particular a recombinação e a nucleossíntese primordial; descrever os constrangimentos observacionais aos parâmetros cosmológicos e as respectivas consequências para a evolução do Universo; compreender a relevância de campos escalares em cosmologia, em particular na resolução de alguns dos problemas do modelo cosmológico padrão; compreender a evolução linear e não linear de fluctuacões de densidade de matéria em diferentes eras e escalas; compreender os mecanismos responsáveis pelas anisotropias da radiação cósmica de fundo e a sua relação com a estrutura de larga escala do Universo; descrever a evidência observacional para a existência de matéria e energia escura. Esta disciplina pretende também desenvolver um conjunto vasto de competências complementares em diversas áreas, como sejam a organização pessoal e inter-pessoal, a comunicação escrita e oral, a cultura em Física e Astronomia e a procura e seleção de bibliografia.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Introdução

1.1 Conceitos básicos de Astronomia

1.2 Observações relevantes para a Cosmologia

2. O Universo em expansão

2.1 Princípio Cosmológico

2.2 Métrica de Friedmann-Robertson-Walker

2.3 Desvio cosmológico para o vermelho

2.4 Velocidades peculiares

2.5 Equação de estado

3. Cosmologia Relativista

3.1 Equação de Friedmann: dedução e soluções

3.2 Horizontes cosmológicos e a idade do Universo

3.3 Distâncias cosmológicas: angular e de luminosidade

4. Universo primordial

4.1 Cronologia

4.2 Partículas em equilíbrio térmico

4.3 Entropia

4.4 Desacoplamento de partículas relativistas e não-relativistas

4.5 Nucleossíntese primordial

4.6 Radiação cósmica de fundo de microondas

5. Inflação

5.1 Problemas do modelo cosmológico padrão

5.2 Modelos inflacionários

 

Bibliografia Obrigatória

Daniel Baumann; Cosmology , Cambridge University Press , 2022. ISBN: 9781108838078
Roos Matts; Introduction to cosmology. ISBN: 0-470-84910-X
Scott Dodelson, Fabian Schmidt; Modern Cosmology, 2020. ISBN: 9780128159484

Bibliografia Complementar

Dodelson Scott; Modern cosmology. ISBN: 0-12-219141-2
Peacock J. A.; Cosmological physics. ISBN: 0-521-42270-1
Mo Houjun; Galaxy formation and evolution. ISBN: 9780521857932
Coles Peter; Cosmology. ISBN: 0-471-48909-3
Ryden Barbara; Introduction to cosmology. ISBN: 0-8053-8912-1
Liddle Andrew; An introduction to modern cosmology. ISBN: 0-470-84835-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas são de índole teórico-prática, em que os conteúdos que fazem parte do programa são explicados e a sua aplicação exemplificada.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Astronomia > Cosmologia

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	80,00
Trabalho prático ou de projeto	20,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	42,00
Estudo autónomo	120,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Não haverá registo de presenças nas aulas desta unidade curricular mas considera-se essencial que os estudantes sejam assíduos.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação na unidade curricular de Cosmologia é composta por um exame final e séries de problemas. A classificação final nesta unidade curricular será igual à classificação obtida no exame somada a até 4 valoes associados às séries de probelmas. A nota mímina de exame é 8 valores. 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

A avaliação é a mesma para todos os estudantes.

Melhoria de classificação

Por exame, na época de recurso.

Observações

Júri da UC: Pedro Viana e Caroline Silva.