Course Syllabus
Obiettivi
Fornire i contenuti fondamentali e di base e le competenze specifiche per pianificare e condurre osservazioni di sorgenti galattiche e extragalattiche con telescopi ottici. Fornire i contenuti fondamentali di base e le competenze specifiche per l'analisi e l'interpretazione di osservazioni. Gestire e analizzare dati da archivi. Maturare esperienza nell'operare un telescopio.
Al termine dell'insegnamento, gli studenti e le studentesse acquisiranno:
- Conoscenza e capacità di comprensione in ambito astrofisico e astronomico
- Conoscenza dei metodi di indagine dell'astrofisica e delle metodologie sperimentali.
- Strumenti matematici, statistici ed informatici propri dell'astrofisica
- Applicare il metodo scientifico a problemi astrofisici
- Risolvere problemi complessi nel campi dell'astrofisica
Contenuti sintetici
Come scrivere un proposal, conoscenza di strumentazioni ottica, uso di telescopio ottico (Telescopio Bicocca), elementi di acquisizione dati e di riduzione delle osservazioni, modalità di analisi di dati, query e analisi di dati di archivio, come presentare risultati in una relazione scientifica.
Programma esteso
Scrivere un proposal: la struttura di un proposal di successo, elementi tecnici e scientifici, pianificare un'osservazione
Conoscenza di strumentazione ottica: immagini e spettroscopia, condizione del sito di osservazione, come stimare la durata delle osservazioni
Utilizzo del Telescopio Bicocca: nozioni pratiche presso il sito del telescopio o dalla sala di controllo remota
Acquisizione e riduzione dei dati: dai dati grezzi a dati per l'analisi, come estrarre misure e relativi errori
Acquisizione e analisi di dati da archivio: la gestione di archivi, come preparare e usare queries, come analizzare dati di archivio
Analisi dei dati e scrittura del report: come analizzare e modellizzare le osservazioni per rispondere agli obiettivi del proposal, come scrivere e presentare i dati in un report
Laboratorio: mini progetti di ricerca usando il Telescopio Bicocca
Prerequisiti
Laurea in fisica.
Questo corso è raccomandato a studenti interessati ad intraprendere un percorso di studio osservativo/sperimentale.
Modalità didattica
Workshops su modalità di scrittura di un proposal, le caratteristiche degli strumenti, le tecniche di riduzione dati, gestione di dati da archivio, e la pianificazione ed esecuzione di osservazioni. Attività di laboratorio per completare le osservazioni e l'analisi dei dati usando il Telescopio Bicocca.
Modalità didattica: presentazioni frontali introduttive (20 percento, didattica erogativa) e lavoro laboratoriale a gruppi (80 percento, didattica interattiva)
Tutte le attività si svolgeranno in lingua inglese.
Materiale didattico
Il materiale necessario per il corso verrà fornito sotto forma di dispense.
Una referenza utile è il testo:
Mark Gallaway; An Introduction to Observational Astrophysics; 2016, Springer. [Disponibile presso la biblioteca di ateneo anche in formato PDF and e-book]
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Relazione scritta sul mini-progetto di ricerca svolto in laboratorio, e esame orale sul contenuto dei workshop e sul materiale presente nella relazione. La valutazione finale si basa sia sulle conoscenze teoriche e tecniche acquisite nel corso del laboratorio che sulle metodologie di pianificazione, programmazione ed esecuzione di un programma scientifico osservativo sviluppate durante il corso.
La valutazione includerà:
• la conoscenza dei contenuti delle lezioni e la capacità di collegare gli argomenti e risolvere problemi (peso 55%);
• la chiarezza dell’esposizione orale, l’uso del linguaggio tecnico appropriato e la capacità di formulare e presentare argomentazioni coerenti sugli argomenti del corso (peso 15%);
• le competenze tecniche e le metodologie di analisi dei dati acquisite durante le esercitazioni di laboratorio (peso 30%).
Orario di ricevimento
Su appuntamento (via email).
Sustainable Development Goals
Aims
Provide core knowledge and skills for planning and conducting observations of galactic and extragalactic objects using optical telescopes. Provide the core knowledge and skills for the analysis and interpretation of the observations. Handle and analyze data from archives. Gain experience in the use of a telescope.
At the end of the course, students will have acquired:
• Knowledge and understanding in the fields of astrophysics and astronomy
• Familiarity with investigative methods in astrophysics and experimental methodologies
• Mathematical, statistical, and computational tools specific to astrophysics
• The ability to apply the scientific method to astrophysical problems
• The ability to solve complex problems in the field of astrophysics
Contents
How to write a proposal, know-how on optical instrumentations, use of optical telescope (Bicocca Telescope), elements of data acquisition and data reduction, best practice for the analysis of data, query and analyze archival data, how to present results in a scientific report.
Detailed program
Proposal writing: the structure of a successful proposal, scientific and technical elements, planning of observations
Know-how on optical instrumentations: imaging and spectroscopy, site conditions, estimates of integration times
Use of Bicocca Telescope: practical notions on the instrumentation usage at the telescope site or at the remote control room
Data acquisition and data reduction: from raw to science-grade data, extracting measurements from data and associated errors
Acquisition and analysis of archival data: the structure of databases, how to create and use queries, how to analyze archival data
Data analysis and scientific report: how to model observations and address the goal of the proposal, reporting results
Practicals: mini research projects using data from the Bicocca Telescope
Prerequisites
Undergraduate degree in physics.
This course is recommended to students wishing to follow an observational/experimental track during their studies
Teaching form
Introductory workshops on proposal writing, the characteristics of instruments, data reduction techniques, handling archival data, and planning and execution of observations. Hands-on sessions to conduct observations and data analysis using the Bicocca Telescope.
Teaching methods: introductory presentations (20 percent, frontal teaching) and laboratory work in groups (80 percent, interactive teaching)
All activities will be in English.
Textbook and teaching resource
All necessary material will be provided via handouts.
A usefeul reference is the book:
Mark Gallaway; An Introduction to Observational Astrophysics; 2016, Springer. [Available from the university library also as PDF and e-book]
Semester
First semester.
Assessment method
Written report on the mini-research project undertaken during the laboratory, and oral exam on the material presented in the report and discussed during the workshops. The final assessment evaluates both the theoretical and technical knowledge acquired during the course, and the methodology developed during the module relevant to devising, planning and executing an observational science programme.
The evaluation will include:
• the knowledge of the content of the lectures and the ability to link topics and to solve problems (weight 55%);
• the clarity of the oral exposition, the use of the appropriate technical language, and the ability to formulate and present coherent arguments on the topics of the course (weight 15%);
• the technical skills and data analysis methodologies acquired during the lab sessions (weight 30%).
Office hours
By appointment (via email).
