Astropartículas y Cosmología¶
El objetivo de este curso es abordar diferentes tópicos necesarios para comprender los problemas actuales y aún abiertos de la cosmología y astropartículas.
Los cursos para el módulo de Astropartículas y Cosmología son:
- Cosmología observacional
- Rayos cósmicos
- Rayos gamma
- Átomos y agujeros negros
- Colisión de agujeros negros
- Materia oscura
- Neutrinos
Cosmología Observacional¶
Temáticas¶
- Cosmología del Big Bang
- Álgebra tensorial
- Relatividad General
- Dinámica del Universo
Acompañamiento Docente¶
Este módulo contará con la orientación de: + Clara Rojas, Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay.
Prerrequisitos¶
- Mecánica clásica
- Mecánica cuántica
- Física de partículas elementales
Calendario¶
Revisa el calendario académico aquí
Estructura de la clases¶
- Cada semana es un módulo auto contenido
- Preguntas, videos, ejercicios y lecturas son propuestas al final de cada tópico.
Evaluaciones¶
Se espera que los estudiantes completen 2 trabajo escrito al final del módulo. Esto corresponde al 100% de la nota del módulo.
Programa y objetivos de aprendizaje semanales¶
Semana 1 (# 4 horas): Tema (I)¶
- Bases observacionales y teóricas de la Cosmología del Big-Bang.
- Expansión del Universo.
- Introducción al álgebra tensorial.
- Introducción a la Relatividad General.
- Resolver las ecuaciones de campo de Einstein para la métrica de Friedmann-Robertson- Walker.
- Estudiar la evolución del factor de escala para diferentes etapas del Universo.
Rayos Cósmicos¶
Temáticas¶
- Astrofísica de rayos cósmicos de ultra alta energía
- Técnicas experimentales
Acompañamiento Docente¶
Este módulo contará con la orientación de: + Miguel Mostafa, Penn State University.
Prerrequisitos¶
- Mecánica cuántica
- Física de partículas elementales
Calendario¶
Revisa el calendario académico aquí
Estructura de la clases¶
- Cada semana es un módulo auto contenido
- Preguntas, videos, ejercicios y lecturas son propuestas al final de cada tópico.
Evaluaciones¶
Se espera que los estudiantes completen 1 trabajo escrito al final del módulo. Esto corresponde al 100% de la nota del módulo.
Programa y objetivos de aprendizaje semanales¶
Semana 2 (4 horas)¶
- Introducción a los rayos cósmicos
- Historia de los rayos cósmicos
- Motivación científica
- Técnicas de detección
- Observatorio Pierre Auger
Rayos gamma¶
Temáticas¶
- Rayos gamma: producción, bandas astrofísicas y observatorios.
- Fuentes de rayos gamma en la Galaxia.
- Fuentes de rayos gamma más allá de la Galaxia.
Acompañamiento Docente¶
Este módulo contará con la orientación de: + Alberto Carramiñana, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
Prerrequisitos¶
- Mecánica cuántica
- Física de partículas elementales
Calendario¶
Revisa el calendario académico aquí
Estructura de la clases¶
- Cada semana es un módulo auto contenido
- Preguntas, videos, ejercicios y lecturas son propuestas al final de cada tópico.
Evaluaciones¶
Se espera que los estudiantes completen 1 trabajo escrito al final del módulo. Esto corresponde al 100% de la nota del módulo.
Programa y objetivos de aprendizaje semanales¶
Semana 3 (4 horas)¶
- Fuentes de rayos gamma en la Galaxia.
- Fuentes de rayos gamma más allá de la Galaxia.
Átomos y agujeros negros¶
Temáticas¶
- Fundamentos de producción de rayos x
- Reflexión en agujeros negros binarios
- Reflexión con otros tipos de fuente
Acompañamiento Docente¶
Este módulo contará con la orientación de: + Javier García, California Institute of Technology.
Prerrequisitos¶
- Mecánica cuántica
- Física de partículas elementales
Calendario¶
Revisa el calendario académico aquí
Estructura de la clases¶
- Cada semana es un módulo auto contenido
- Preguntas, videos, ejercicios y lecturas son propuestas al final de cada tópico.
Evaluaciones¶
Se espera que los estudiantes completen 1 trabajo escrito al final del módulo. Esto corresponde al 100% de la nota del módulo.
Programa y objetivos de aprendizaje semanales¶
Semana 4 (4 horas)¶
- Introducción a rayos X
- Fundamentos de producción de rayos x
- Línea Fe K en AGN
- Modelando reflexión con y sin GR
- Reflexión en agujeros negros binarios
- Reflexión con otros tipos de fuente
- Tópicos relacionados
Colisión de agujeros negros¶
Temáticas¶
- Estudiar el fenómeno Físico de la colisión de dos agujeros negros.
- Usar las técnicas de los interferómetros modernos para detectar estas colisiones en el espacio.
Acompañamiento Docente¶
Este módulo contará con la orientación de: + José Manuel Ramirez, Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay.
Prerrequisitos¶
- Mecánica cuántica
- Física de partículas elementales
Calendario¶
Revisa el calendario académico aquí
Estructura de la clases¶
- Cada semana es un módulo auto contenido
- Preguntas, videos, ejercicios y lecturas son propuestas al final de cada tópico.
Evaluaciones¶
Se espera que los estudiantes completen 1 trabajo escrito al final del módulo. Esto corresponde al 100% de la nota del módulo.
Programa y objetivos de aprendizaje semanales¶
Semana 4 (4 horas)¶
Materia oscura¶
Temáticas¶
- Herramientas de cosmología
- WIMPs
- Experimentos
Acompañamiento Docente¶
Este módulo contará con la orientación de: + Valentina Montoya, Heidelberg University.
Prerrequisitos¶
- Mecánica cuántica
- Física de partículas elementales
Calendario¶
Revisa el calendario académico aquí
Estructura de la clases¶
- Cada semana es un módulo auto contenido
- Preguntas, videos, ejercicios y lecturas son propuestas al final de cada tópico.
Programa y objetivos de aprendizaje semanales¶
Semana 4 (2 horas)¶
Neutrinos¶
Temáticas¶
- ¿Qúe son los neutrinos?
- ¿Cómo producir neutrinos de altas energías?
- Oscilaciones de neutrinos
- ¿Por qué estudiar astrofísica de neutrinos de altas energías?
Acompañamiento Docente¶
Este módulo contará con la orientación de: + Ignacio Taboada, Georgia Institute of Technology.
Prerrequisitos¶
- Mecánica cuántica
- Física de partículas elementales
Calendario¶
Revisa el calendario académico aquí
Estructura de la clases¶
- Cada semana es un módulo auto contenido
- Preguntas, videos, ejercicios y lecturas son propuestas al final de cada tópico.
Evaluaciones¶
Se espera que los estudiantes completen 1 trabajo escrito al final del módulo. Esto corresponde al 100% de la nota del módulo.
Programa y objetivos de aprendizaje semanales¶
Semana 4 (4 horas)¶
- ¿Qúe son los neutrinos?
- Interacción de los neutrinos con la materia
- ¿Cómo producir neutrinos de altas energías?
- Rayos Cósmicos
- Oscilaciones de neutrinos
- ¿Por qué estudiar astrofísica de neutrinos de altas energías?
- Aceleración de Fermi
- Detección de neutrinos en IceCube
- IceCube
- Señales y ruido en IceCube
- Observación de neutrinos astrofísicos con IceCube
- Búsqueda de fuentes puntuales de neutrinos
- El blazar TXS 0506+056: primer candidato de fuente de neutrinos
- El futuro: IceCube-Gen2