Asignaturas de Posgrado 2011

Nota: Para alumnos que hayan cursado la asignatura de grado Dinámica No Lineal, la materia tendrá una carga horaria de 100 horas y otorgará 6.5 créditos).

Contenidos: Revisión de la mecánica Hamiltoniana, transformaciones canónicas, variables ángulo acción. Ejemplos. * Modelo del péndulo, soluciones exactas y aproximadas. Concepto de linealidad y no linealidad. Separatriz. Movimiento en la vecindad de la separatriz. Otros ejemplos de sistemas no lineales. * Sistemas integrables, definición, concepto de estabilidad. Ejemplos. * Perturbación a Hamiltonianos integrables. Sistemas casi-integrables. Revisión de teorías clásicas de perturbaciones, series asintóticas, pequeños denominadores, convergencia de las series. Método de averaging. Ejemplos. * Resonancia no lineal. Descripción geométrica en el espacio de acciones y de frecuencias. Ejemplos. Teoría perturbativa para una resonancia. Separatriz y trayectorias homoclínicas. Mapa standard. * Transición al caos: interacción entre resonancias. Criterio de Overlapping e intersecciones heteroclínicas. Borde de estabilidad (I). Movimiento en la vecindad de una resonancia. Mapa de la Separatiz. Teoría KAM. * Capa estocástica: estructura de la capa estocástica. Rate de difusión en la capa. Islas de estabilidad. * Borde de estabilidad (II). Difusión, relación entre estocasticidad e inestabilidad local. Exponentes de Lyapunov y entropía KS. * Difusión de Arnol'd: ejemplo de Arnol'd Mecanismo de Arnol'd y descripcion de Chirikov. Estimaciones de Nekhoroshev. Rate de difusión en diferentes sistemas físicos. Simulaciones numéricas. Aplicaciones en Astronomía dinámica.

Contenidos: * Atmósfera neutra. Composición. Mecanismos del cambio de clima. Emisiones de gases en el efecto invernadero. Refractividad de los constituyentes  en la atmósfera. * Procesamiento geodésico del observable GPS: Técnica GPS. Generalidades de los sistemas GNSS. Principio de posicionamiento. Diferentes tipos de observables. Modelos de corrección para la obtención de posiciones geodésica en alta precisión.  Implementación de un software de procesamiento científico BERNESE. Determinación del  retardo troposférico. Configuración de una red para la obtención del retardo.  Diferentes funciones de mapeo zenital. Gradientes Troposféricos. * Determinación de  la componente húmeda del retardo troposférico zenital (del inglés ZWD). Modelos  hidrostáticos para el cálculo del retardo troposférico. Análisis del factor de conversión de  ZWD a la presión de vapor de agua integrado (del inglés IPWV). Discusión de la Temperatura  troposférica media (TM). * Técnicas de radio. Ocultación con GPS. Generalidades de la  radiocultación. Técnicas de "recuperación o inversión" de parámetros atmosféricos. * Otras  técnicas de determinación del IPWV y parámetros vinculados. Con base en tierra:  radiosondadores y radiómetros de vapor de agua; técnicas espaciales: satélites GOES, IARS y NOAA-18 entre otros. * Uso y aplicaciones del IPWV. Redes con aplicación
meteorológica a tiempo cuasi real basadas en determinaciones de GPS. Método de trabajo.

Contenidos: * Introduction and motivation * Molecules: formation and destruction processes, condensation from the gas phase and formation of grain surfaces, observability of molecules via their rotational and vibrational transitions, molecular chemistry. * Dust grains: nucleation of grain seeds, grain growth and grain destruction processes, optical properties of grains, dust condensation temperatures, mantle formation, interaction of a grain with radiation, individual dust species like silicates, amorphous carbon grains and graphite, PAHs. * The nature of dust and molecules in the circumstellar environments of different types of evolved massive stars * Laboratory astrochemistry: formation of interstellar molecules and grains in the laboratory: progress and problems

Contenidos: * Marco cosmológico * Poblaciones estelares * Propiedades generales de las galaxias * Galaxias espirales y lenticulares * Galaxias elípticas * Galaxias enanas e irregulares * Galaxias peculiares * El Grupo Local * Distribución a gran escala.

Contenidos: * Generalidades sobre la teoría de las mareas terrestres: introducción y motivación, bosquejo de la historia del estudio de las mareas, el mecanismo de las mareas, la carga oceánica: el mecanismo secundario, propiedades y particularidades de las mareas. * Efectos de mareas y su representación: ejemplos para efectos de mareas y su orden de magnitud, el concepto armónico, los componentes de mareas, la combinación de las mareas terrestres y la carga oceánica, la observación de efectos de mareas. * Cálculos de efectos de las mareas terrestres: el cálculo del potencial de mareas a partir de las órbitas de la luna y el sol, el principio general de la predicción de efectos de mareas a partir del potencial, cálculo práctico de efectos de las mareas terrestres. * Modelado de la carga oceánica: el principio general del modelado de la respuesta elástica a cargas, el modelo de carga, el modelo de la tierra, soluciones prácticas, aspectos especiales: resultados del proyecto TIFUAS. * Determinación de la señal de mareas en registros de observación: metodología: análisis armónico vs método respuesta, aspectos prácticos del análisis de mareas, la selección del conjunto de componentes a determinar, estimación de la calidad/precisión de los resultados del análisis de mareas, ejemplos para herramientas/programas para el análisis de mareas. * Implicaciones para la geodesa, astronomía y geofísica: manifestación de efectos de mareas en observaciones geodésicas, astronómicas y geofísicas, la corrección de observaciones por mareas terrestres y carga oceánica, aspectos prácticos de la observación de mareas.   

Contenidos: * Historia de nuestro planeta: Formación planetaria: sistema estrella-disco, formación de planetas gigantes, los reservorios cometarios, pequeños cuerpos en general, planeta Tierra, eras geológicas, rocas y minerales, historia biogeológica, fósiles y dataciones, tectónica de placas y deriva continental, snowball y extinciones masivas. * La base de la Vida:  introducción a la química biológica: síntesis de biomoleculas en el espacio interestelar, potencial biogénico de la Tierra primitiva, agua tesoro de la Tierra, aminoácidos, componentes elementales de las proteínas, lípidos y el origen de las mebranas biológicas, azúcares: el esqueleto de los ácidos nucleicos, primeras moleculas portadoras de información; ADN y ARN proteínas. * La energía se organiza: origen de la vida, la sopa primitiva, composición, experimentos y modelos, origen y evolución de los sistemas vivos, evidencias biogeográficas, paleontológica (fósiles) y anatomía comparada, origen del metabolismo, evolución celular, evolución y selección natural. *  Microbios, esos ancestros invisibles: estromatolitos: preparando el planeta para la vida aeróbica, estromatolitos modernos: generalidades, ecosistemas de estromatolitos modernos en los lagos alcalinos, hipersalinos y a altitudes altas en la puna argentina. Litificación microbiana en estromatolitos marinos y esteras hipersalinas, el estudio de ambientes extremos para la vida, microbios extremofilos: barófilos, psicrófilos, halófilos, acidófilos, etc, colección de extremófilos en los lagos de los Andes, ambientes pristinos con microorganismos con tolerancia a la radiación UV, bacterias resistentes, ambientes extremos en la Tierra: río tinto, puna, fosas submarinas, estratósfera, espacio exterior, teoría de la Panspermia: transferencia interplanetaria de la vida, parámetros para la búsqueda de vida extraterrestre, la diversidad de la vida bacteriana como referencia para la vida extraterrestre, vida alternativa: la bacteria que reemplaza fósforo por arsénico, el arsénico en la evolución de la Tierra y los ecosistemas extraterrestres. * Agua y vida extraterrestre: la búsqueda de vida en el Sistema Solar y mas allá del Sistema Solar, exoplanetas, Marte: evidencia de vida en el pasado, los meteoritos marcianos, escenarios para la evolución de la vida en Marte, agua en los satélites congelados de los planetas gigantes (Titán, Europa, etc), cometas y objetos transeptunianos, estudios de habitats potenciales, el origen del agua en la Tierra, los cometas, descripción general, movimiento, reservorios, transporte de agua a la Tierra, supervivencia.

Contenidos:  Vientos Estelares. * Transporte de radiación para continuos y líneas en medios en movimiento * Vientos isotermos y no isotermos en geometría esférica. * Vientos politrópicos y coronales. * Vientos conducidos por ondas, por radiación (continuo, líneas y polvo). * Transporte de radiación de continuos y líneas en el marco de referencia lagrangiano en coordenadas esféricas. * Modelos de atmosferas extendidas en la aproximación núcleo-halo. * Modelos de atmosferas bidimensionales. * Colisiones de vientos en estrellas binarias.

Contenidos:  Elementos de Relatividad General * Agujeros negros de Schwarzchild *  Agujeros negros de Kerr * Otros agujeros negros * Termodinámica de agujeros negros * Acreción sobre agujeros negros * Procesos no-térmicos en el entorno de agujeros negros * Formación de agujeros negros * Exótica.

Contenidos:  Física nuclear básica y su relación con la astrofísica * Nucleosíntesis primordial * Reacciones nucleares en estrellas * Neutrinos solares y otros * Cataclismos estelares: supernovas * Nuclesíntesis de elementos pesados en estrellas explosivas * Rayos cósmicos.

Contenidos: El Universo a primera vista: La escala cósmica de distancias. La expansión del Universo. La escala cósmica de tiempos. Distribución de materia. El fondo cósmico de radiación. El Principio cosmológico. * Repaso de relatividad general: El Principio de Equivalencia. Estructuras en un espacio curvo. Las ecuaciones del campo. Fisica de un espacio curvo. Propagación de la luz. * Modelos cosmológicos: Métrica de Robertson Walker. Ecuaciones de movimiento. Soluciones sencillas. Propagación de la luz. Lentes gravitacionales. Los parametros cosmológicos. * Repaso de partículas elementales: Partículas y antipartículas. Interacciones electromagnéticas. La carga eléctrica. Simetrías exactas y rotas. El modelo de Higgs. Campos de calibrado generales. Interacciones electrodébiles: neutrinos y mesones W y A. Interacciones fuertes: confinamiento, quarks, gluones. * Los tres primeros minutos: Equilibrio termodinámico. Aniquilación de partículas. Cambios de fase. Nucleosintesis primordial. El Universo tardío. * Formación de estructura: Teoría de perturbaciones en modelos cosmológicos. Naturaleza de la materia oscura. Evolución de las perturbaciones. El espectro de fluctuaciones. Fluctuaciones en el Fondo Cósmico de Radiación. Los parametros cosmólogicos. * Inflación: Dificultades en el modelo cosmológico standard. El Universo inflacionario. Origen de las fluctuaciones. Bariogenes.

Contenidos: Generalidades * Gas atómico neutro * Líneas interestelares de absorción en espectros estelares * Gas ionizado: Regiones HII * Gas ionizado: WIM (medio inonizado tibio) y HIM (medio ionizado caliente) * Efectos del gas sobre la observación de objetos astronómicos * Gas molecular * Polvo interestelar * Frentes de choque en el medio interestelar * Fenómenos expansivos en el medio interestelar * Rayos cósmicos galácticos * Modelos del medio interestelar * El MIE en otras galaxias. 

Contenidos: Revisión de conceptos cuánticos de la estructura atómica y molecular. * Espectros atómicos y moleculares de emisión y absorción: caractaristicas. * Aspectos instrumentales de la espectroscopía óptica: distintas fuentes espectrales. Sistemas dispersivos, montajes espectroscópicos, sistemas de detección y filtros utilizados según la región espectral (UV, VIS, IR). Aplicaciones. * Proceso de emisión y absorción de la radiación. Ancho y forma de las líneas espectrales. Mecanismo de población. * Análisis espectral: uso de regularidades (secuencias isoelectrónicas, homólogas, isonucleares, etc.). Cálculos computacionales del tipo Hartree-Fock relativista para la determinación de parámetros atómicos. Aplicaciones. Trabajos prácticos de laboratorio.

Contenidos: * Integrales funcionales. * Operador de evolución. * Funcional generatriz. * Reglas de Feynman. * Acción efectiva. * Renormalización. * Grupo de renormalización. * Teorías de gauge. * Ruptura espontánea de simetrías. * Teorema de Goldstone. * Mecanismo de Higgs.

Contenidos: * Consideraciones generales sobre la teoría de plasmas. * Movimiento de partículas cargadas en campos electromagnéticos. * Aproximación magnetohidrodinámica (MHD). * Magnetohidrodinámica y flujos estacionarios. * Análisis topológico de los campos en plasmas conductores perfectos. * Ondas Magnetohidrodinámicas. * Ondas de choque. * Calentamiento y reconexión magnéticos. * Inestabilidades. * Origen de los campos magnéticos. Efecto dínamo.

Contenidos: * Introducción: volcanes y volcanismo activo. * Mecanismos eruptivos, relación entre características de los magmas y procesos eruptivos * Principales observables geofísicos y geoquímicos de los procesos eruptivos. * Introducción a la monitorización de volcanes activos, técnicas y resultados esperados. * Sismología volcánica I. Introducción, observables y técnicas de registro. * Sismología volcánica II. Relación entre observables y modelos dinámicos. * Sismología volcánica III. Nuevas tendencias, ejemplos, Volcán de Colima, México. * Sismología volcánica VI. Tomografías de volcanes activos. * Termometría volcánica. * Campos potenciales en volcanes activos: magnetismo y gravedad. * Precursores, sistemas de alerta temprana. * Riesgo volcánico I. Peligros volcánicos. * Riesgos volcánicos II. Gestión de crisis volcánicas.

Contenidos: * Breve introducción a la Astrofísica de altas energías. * Importancia de la información obtenida en la banda de rayos-X. * Procesos estelares de Emisión y Absorción de rayos-X. * Descripción de los satélites orbitales XMM-Newton y Chandra. * Obtención de observaciones de rayos -X de las bases de datos. * Software requerido para la reducción y análisis de datos. * Instalación de SAS, CIAO y paquetes de software adicionales. * Construcción del archivo de calibración y calibración de datos. * Procesamiento de datos. * Construcción de imagenes en diferentes rangos de energía-X. * Obtención de curva de luz, espectros y análisis de variabilidad. * Temas  de investigación propuestos: remanentes de supernova, regiones de formación estelar jovenes, estrellas masivas, pulsares, microcuasares, agujeros negros. 

Contenidos: *Galaxias con simetría axial. Modelos basados en dos integrales de movimiento. La tercera integral. Modelos basados en potenciales especiales con tercera integral conocida. Modelos generales con simetría axial. El problema inverso en el caso axisimétrico y su indeterminación. *Galaxias triaxiales. Sistemas con y sin rotación. Orbitas regulares y caóticas. Resonancias. Orbitas "delgadas" y órbitas periódicas. Origen de la caoticidad y transición hacia la caoticidad global. *Construcción de modelos autoconsistentes. Necesidad de métodos numéricos.
Método de Schwarzschild. Métodos de N-cuerpos. Resultados de colapsos masivos, de fusiones, y de deformaciones adiabáticas. Estructura orbital de los modelos. *Modelos con fuerte concentración central (cuspidales). Efectos dinámicos de los agujeros negros centrales. El problema de la estabilidad a largo plazo de los modelos. *Resultados observacionales. Morfología y triaxialidad. Cinemática. Nuevos instrumentos, SAURON y SMEAGOL. Ajuste del campo de velocidades. Comparación de resultados de modelos con los datos observacionales.

Contenidos: * Introducción. * Nubes moleculares. * Formación de estrellas en nubes moleculares.
* Protoestrellas. * Formación de estrellas múltiples. * Jets y flujos moleculares. * Máseres interestelares. * Estrellas masivas. * Estrella de presecuencia principal. * Formación estelar en galaxias.

Contenidos: *Mecánica cuántica relativista y campos. *Características básicas de la teoría de mesones. *Aproximación de campo medio relativista. *Interacciones electromagnéticas en el contexto relativista. *Tratamiento relativista de la dispersión nucleón-nucleón. *Dinámica de piones y simetría quiral. *Aproximación de Hartree-Fock relativista. *Teoría de Bruekner para materia nuclear. *Estados nucleares excitados y aproximación de fases al azar relativista. *Ecuación de estado para materia nuclear. *Física de supernovas y estrellas de neutrones. *Modelos relativistas alternativos: acoplamiento entre quarks y mesones, modelos escalares, interacciones puntuales. *Aplicaciones recientes de la teoría nuclear relativista. *Conexión con aspectos no-perturvativos de la cromodinámica cuántica. *Termodinámica de sistemas relativistas de nucleones y mesones.

Contenidos: Partículas elementales. * Aceleración de partículas cargadas. * Procesos radiativos I. * Procesos radiativos II. * Absorción. * Detectores. * Fuentes astrofísicas. * Aspectos cosmológicos. * Temas especiales de posgrado.

Contenidos: Lenguaje. * Conceptos. * Demostración. * Relaciones. * Teorías. * Modelos. * Significado. * Cosas. * Transformación. * Espacio y tiempo. * El sistema del mundo.

Contenidos: Historia y clasificación. Galaxias Seyfert, Hot spots, radiogalaxias, jets, blazars. Diferencias taxonómicas. Clasificaciones espectroscópicas y radioastronómicas. * Rango óptico: propiedades. Catálogos de Markarian y Zwicky. Caracterización de la emisión, variabilidad. * Rango de radio. Características y morfología. Galaxias radio-quiet y radio-loud. Clasificación de Farannoff Riley. Procesos de emisión no térmicos. * Distribución del continuo de los AGNs en el rango óptico. FIR, Rayos X y gamma, características y mecanismos. * Teoría de la unificación, detalle y propiedades. Pruebas de la teoría. Estudio en particular de los trabajos de Antonucci & Miller (1985, ApJ, 297, 621) y Barthel (1989, ApJ, 336, 606). * Región de líneas anchas (BLR). Caracterización de la emisión, fotoionización de la BLR. Decremento de Balmer y parámetro de ionización. Perfiles de las líneas de emisión. Propiedades de las nubes de gas y velocidades. * Región de las líneas angostas (NLR) y zonas extendidas de emisión (ENLR). Condiciones físicas en baja densidad y líneas prohibidas, temperaturas y densidades electrónicas. Perfiles de las líneas de emisión. Morfología. Modelos para la ENLR. * Propiedades de la galaxia anfitriona, morfología. Impacto del núcleo en la galaxia y en la dinámica estelar. Relación Bulge, masa del agujero negro. * Medida de la masa de los agujeros negros, métodos y resultados. Radio de Schwarzchild. SAg. A. * Quasares, función de luminosidad, evolución y cosmología. * Progresos e incógnitas.

Contenidos: Definición de los términos. Parámetros de Stokes. Matrices de polarización. Lámina de 1/2 onda, de 1/4 de onda. Depolarizadores. Prismas polarizadores mas comunes * Instrumentos empleados para medir la polarización. Los polarímetros más frecuentes en la astronomía óptica. Polarimetría panorámica * Mecanismos naturales que producen polarización. Ejemplos astronómicos de los mismos * La polarimetría de los objetos del sistema solar. Superficies planetarias. Polvo zodiacal. Asteroides. Cometas. * Estrellas tardías. Mecanismo de la dispersión circumestelar. Discos de polvo asimétricos. * Estrellas Be y shell. Dispersión electrónica. Modelos de envolturas circumestelares gaseosas asimétricas * Binarias interactivas. Ubicación del eje de rotación mediante la observación astronómica * Enanas blancas magéticas. Polarización circular. Variables cataclísmicas * Mecanismos de alineación del polvo interestelar. Alineamiento paramagnnético, alineamiento mecánico y torque radiativo. Los campos magnéticos galácticos. Nebulosas de reflexión. Nubes moleculares. * La ley de extinción a través de las mediciones de polarización interestelar. La ley de Serkovski y sus versiones modernas. * AGNs. Diferencias en las Seyfert 1 y 2. Blazars.