Skip to end of metadata
Go to start of metadata

This is the home of the AstroRT
(Created by mjuvela@helsinki.fi 28072010) space.

Säteilynkuljetus

Tämä on tähtitieteen syventävän kurssin Säteilynkuljetus (53852, 5op) kotisivu. Säteilynkuljetus-kurssi pidetään vuoden 2013 keväällä kolmannessa periodissa. Opettajana toimii Mika Juvela (ät helsinki.fi) ja avustavana opettajana Anne Virkki. Jos kaikki kurssille osallistuvat hallitsevat suomea, tämä on myös luentokieli. If there are students who are not fluent in Finnish, the lectures will be given in English. Lectures every Tuesday, 14:15-16:00 in the Physicum lecture room D115.

Tähtitieteessä lähes kaikki tieto perustuu havaintoihin tähtitieteellisten kohteiden lähettämästä säteilystä. Säteilynkuljetus kertoo, mikä yhteys havaitun säteilyn ja toisaalta säteilylähteen fysikaalisten ominaisuuksien välillä vallitsee. Se on siten välttämätön osa kaikkea tähtitieteellistä tutkimusta. Menetelmät ovat pääosin samoja eri tähtitieteen aloilla ja vieläpä monilla fysiikan aloillakin.

Kurssin tavoitteet:
  1. tuntee säteilynkuljetusyhtälön ja ne oletukset jotka sen ratkaisemiseen (analyyttisesti tai numeerisesti) usein liitetään
  2. tuntee yleisimmät säteilynkuljetuksen mallinnuksessa käytetyt menetelmät niin viivasäteilynkuljetuksen kuin kontinuumisäteilynkuljetuksenkin tapauksessa
  3. osaa rakentaa kohteelle fysikaalisen mallin ja laskea ennusteet lähteestä havaittavalle säteilylle annettuja säteilynkuljetusohjelmia käyttäen
  4. osaa toteuttaa itse yksinkertaisen säteilynkuljetusta mallintavan ohjelman
Kurssin suoritus:
  • teoreettinen tausta käydään läpi ensimmäisten 4-5 luennon aikana
  • viimeisten viikkojen aikana osa luentoajasta käytetään harjoitustöiden ohjattuun tekemiseen
  • kurssiin kuuluu kolme suurempaa harjoitustyötä
    • työt kehittävät ja testaavat opiskelijoiden taitoja edellisen listan kohtiin 3-4 liittyen
    • töiden täsmälliset aiheet sovitaan yhdessä opiskelijoiden kanssa
    • kustakin työstä kirjoitetaan lyhyt raportti
  • kurssiin sisällytetään artikkelien referointi (yksi per opiskelija, kts. alla oleva taulukko)
    • Huom. artikkelin saa valita itse, kunhan se liittyy oleellisesti säteilynkuljetukseen. Alempana olevan ADS:n lista sisältää joukon mahdollisia papereita. Ilmoittakaa valitsemanne artikkeli mielellään vähintään viikko etukäteen jotta voin lisätä tiedon verkkosivulle ja muut ehtivät myös tutustua paperiin etukäteen.
Luennot:
PäiväLuennon aiheLuentokalvotLuentoon liittyvä lisämateriaaliArtikkelin referointi
15.1.JohdantoRT_2013.pdfMJ_Stockholm_2007.pdf 
22.1.Kontinuumisäteilynkuljetus IRT_2013_Dust.pdfMattila (1970), Witt (1973) 
29.1.Kontinuumisäteilynkuljetus II  

Juvela (2005), Pinte et al. (2009) ,

CRT_demo.zipCRT wiki

 
5.2.Viivasäteilynkuljetus IRT_2013_Lines.pdfBernes (1979), Scharmer (1981), Juvela (1997)Olli
12.2.Viivasäteilynkuljetus IIClarification on the weighted samplingAuer & Paletou (1994), Juvela & Padoan (2005)Hanna, Johanna
19.2.


Hierarkiset hilat, rinnakkaistus,

GPU laskenta, säteilynkuljetuksen

kytkeminen muuhun mallinnukseen

 Lucy (1999)Bjorkman & Wood (2001)

Razoumov & Cardall (2005), Ritzerveld & Icke (2006),

Lunttila & Juvela (2012), Siebenmorgen et al. (2013)

Maija, Mika

26.2. Juho
Harjoitustyöt:

Kurssin aikana tehdään kolme harjoitustyötä. Nämä voi tehdä yksin tai ryhmässä ja kaikkiin ongelmiin voi luonnollisesti kysyä jokaisessa vaiheessa neuvoa luennoijalta ja avustavalta opettajalta. Mahdollisia aiheita ovat mm.

    • Kontinuumiemission mallintaminen itse rakennetun mallin tapauksessa. Työ koostuu mallin laatimisesta (tiheysjakauma ja ulkoisen säteilykentän määrittely), pölyn lämpösäteilyn ja pölyn sirottaman säteilyn laskemisesta sekä tulosten tarkastelusta. Työ tehdään käyttämällä valmista ohjelmaa CRT   joka ratkaisee pölyn lämpötilat ja laskee sironneen ja emittoidun säteilyn. Työssä selvitetään miten ulkoinen säteilykenttä ja lähteen rakenne vaikuttavat havaittuun pölyn lämpösäteilyyn (jakauma ja spektri). CRT ohjelma (Linux binääri) löytyy edellisen linkin takaa wikistä. Se on myös sky koneissa (sky2.astro.helsinki.fi jne.), hakemistossa /data/mjuvela/.
    • Viivasäteilynkuljetuksen mallintaminen. Työn osat kuten edellä (mallin määrittelyyn sisältyy myös lähteen sisäisen nopeuskentän määrittely). Työ tehdään käyttämällä ohjelmaa Cppsimu joka laskee mallin määrittelyn perusteella synteettiset spektrit. Onko lähteen nopeuskenttä pääteltävissä siitä havaittujen spektriviivojen perusteella? Lisäohjeita seuraavalla sivulla.
    • Oman säteilynkuljetusohjelman laatiminen. Ajan rajallisuuden vuoksi on suositeltavaa tarkastella kontinuumisäteilynkuljetusta ja esim. pelkkää valon sirontaa. Sivulta Sironneen valon kartan laskeminen Monte Carlo menetelmällä löytyy lisäohjeita.
Artikkeleita:

Verkosta löytyvään ADS artikkelilistaan lisätään kurssin kuluessa julkaisuja jotka liittyvät

    • yleiseen säteilynkuljetukseen
    • pölyn ominaisuuksiin ja säteilynkuljetukseen
    • viivasäteilynkuljetus
    • säteilynkuljetukseen erilaisilla hiloilla ja eri geometrioissa
    • säteilynkuljetukseen mallinnuksen osana (esim. re-ionisaatio, virtauslaskenta)
    • GPU- ja rinnakkaislaskentaan

Radiative transfer

This is the home page of the course Radiative transfer (53852, 5 credits) which is part of the advanced courses in astronomy. The course will be lectured in the third period, with the first lecture on Tuesday 15.1. in the lecture room D115. The lecturer is Mika Juvela. If there are student who do not speak Finnish, the lectures will be given in English.

On the course we will study radiative transfer methods, both in the case of line transfer and continuum radiative transfer, and learn about different implementations of these methods. After the course the students should be able use existing programs to solve simple modelling problems. During the course the examples will mostly deal with problems encountered in the study of the interstellar medium.

The evaluation will be based on three larger exercises. Part of the lecture time will be used for the discussion and actual work on the exercises.


  • No labels