天体物理学実習２：天文現象を用いた物理、数値計算、統計処理の実践的理解

天体物理の実際の現象を教材にし 1)物理モデルによる現象の理解 2)数値計算によるモデル化 3)観測データの統計処理による集約のそれぞれについて実習を行い、実践的な理解を深めることを目的とする。天体現象としては、ブラックホール近傍から、銀河内の星間空間、銀河の大規模構造まで様々なスケールの現象を扱う予定である。また観測装置に関連して光学計算に関する実習も行う。演習の内容は以下の通り。

• 銀河の中の星やガスの運動
• ブラックホール近傍のガスの運動
• ガスからの輝線放射の観測
• 宇宙の中での銀河の分布の大規模構造
• 光学系で出来る点像とフーリエ変換

これにより

• 物理の天体現象への応用について理解すること。 　　
• 数値計算の方法について理解すること。
• 観測データの統計処理の方法について理解すること。

を目的とする。

週に１度の割合で演習問題を出すので、その解答を翌週までにレポートとして提出する。授業では演習問題について背景、問題内容の説明を行い、前回のレポートについての報告会を行う。評価は提出されたレポートと報告会での発表内容に基づいて行う。

講義予定：５セメスター水曜日４コマ目（＋５コマ目）

• ５月１１日：はじめに
• ５月１８日：（休講）
• ５月２５日：銀河の中の星やガスの運動１
• ６月１日：銀河の中の星やガスの運動２
• ６月８日：銀河の中の星やガスの運動３
• ６月１５日：ブラックホール近傍のガスの運動１
• ６月２２日：ブラックホール近傍のガスの運動２
• ６月２９日：ガスからの輝線放射１
• ７月６日：ガスからの輝線放射２
• ７月１３日：（休講）
• ７月２０日：宇宙の中の銀河の大規模構造１
• ７月２７日：（休講）オープンキャンパス
• ８月３日：宇宙の中の銀河の大規模構造２
• ８月１０日：光学系による点像１
• ９月７日：（休講）
• ９月１４日：（補講）光学系による点像２

実習用のプログラムのテンプレートファイル

• C プログラムを作成する際のテンプレート ファイル 。使わなくてもよいが、参考まで。
• ダウンロードしたファイルを tar xvfz template-20110509.tar.gz で解凍すると template-20110509 のディレクトリが出来る。
• ディレクトリの下に入って make template でコンパイル出来る。
• ./template template.txt でコンパイルしたプログラムを実行する。
• make tar で圧縮したファイルを作成出来る。
• ファイル名やプログラムの中身を書き変えて計算やファイル入出力を行うプログラムに書き換える。