Physik und Chemie des Interstellaren Mediums

Dozent PD Dr. Markus Röllig Inhalt Dynamik des interstellaren Gases, hydrodynamische Instabilitäten, Turbulenz. Entstehung und Strahlung des interstellaren Gases, Staubs, PAHs (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe). Energiegleichgewicht des ISM, Phasen des ISM, chemische Phasenübergänge. Chemische Prozesse, Bildung und Zerstörung von Atomen und Molekülen im ISM, Wechselwirkung Physik und Chemie. Spezielle interstellare Regionen: HII Regionen, diffuse Galaktische Wolken, Molekülwolken, Photonendominierte Regionen, X-Ray Dominierte Regionen, interstellare Schocks und Supernova-Überreste, Planetare Nebel. [COVID-19 Update]: Aufgrund der aktuellen Situation findet die Vorlesung vorerst ausschließlich ONLINE statt. Alle Vorlesungen werden auf Video aufgeteichnet und VOR der eigentlichen Vorlesung zur Verfügung gestellt. Zum eigentlichen Vorlesungstermin findet eine Zoom Videokonferen-Session statt in der ich auf Fragen eingehe und evtl. weitere Beispiele präsentiere. [Update 29.10.2020] ZOOM LOGIN INFO: Time: Tuesday 12:00-13:30 Meeting ID: 995 2364 3687 Passwort: 513258 ZOOM LOGIN LINK Discord channel: Invitation OLAT Eintrag Raum und Uhrzeit Raum: ONLINE-Veranstaltung Zeit: Dienstag um 12:00 c.t. Erste Vorlesung: Dienstag, 03.11.2020, 12:00 c.t. Sollte die Vorlesung mit anderen Lehrveranstaltungen kollidieren, kann über eine Termin- u. Raumverlegung gesprochen werden. Sprache Vorlesungssprache ist deutsch und auf Anfrage englisch. (Lecture will be taught in English upon request.) Das Vorlesungsskript wird in englisch bereit gestellt.

Lehrplan/Syllabus

Themen der einzelnen Vorlesungen

• Introduction
  • Overview and History
• The dynamics of the interstellar gas
  • magneto-hydrodynamic equations
  • hydrodynamic instabilities
  • effects of magnetic fields
  • turbulence
• Radiation from interstellar gas
  • Line transitions
  • continuum radiation
  • summary of radiative transfer
• Interstellar dust
  • solid-state spectroscopy
  • scattering by small particles
  • interstellar extinction and emission
  • dust evolution
  • polycyclic aromatic hydrocarbons
• Energy balance
  • gas heating and cooling processes
  • dust-gas interaction
  • phases of the ISM
  • chemical phase transitions
  • intergalactic gas
• Special interstellar regions
  • HII regions
  • diffuse Galactic clouds
  • molecular clouds
  • photon-dominated regions
  • interstellar shocks and supernova remnants
  • planetary nebulae

Leistungsnachweis

Vorlesung: Schein

Studienleistungen gemäß Studienordnung Physik, (un)benotet, durch Referate zu ausgewählten Themen, die im Lauf der Vorlesung gehalten werden.

Literatur

• B.T. Draine, Physics of the Interstellar and Intergalactic Medium
• M. Barthelmann, Theoretical Astrophysics
• A.G.G.M. Tielens, The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium
• K. Lang, Astrophysical Formulae

Auf Quellenangaben die während der Vorlesung auftauchen kann elektronisch über den SAO/NASA Astrophysics Data System Abstract Service zugegriffen werden. Neuere Artikel sind dabei nur von innerhalb des Universitäts-Netzes zugänglich (VPN!) ältere Artikel sind oft frei zugänglich. Über ADS kann auch nach einzelnen Autoren, Stichworten, Titeln, etc. von Fachartikeln gesucht werden.

Weiter Resourcen werden in der Vorlesung benannt.