الهدف من برنامج الدراسات العليا هو إعداد علماء فلك قادرين ومبدعين للعمل في مجال البحث والتعليم. منح الدكتوراه تشير الدرجة إلى أن المتلقي لديه إتقان لمعارف وتقنيات الفيزياء الفلكية الحديثة. شهادة دكتوراه. من المتوقع أن يكون المرشح على دراية بالمشاكل التي تقع على حدود أبحاث الفيزياء الفلكية وأن يكون قادرًا على إجراء أبحاث رائدة مستقلة في مجال متخصص. يُطلب من المرشحين اكتساب الخبرة كمساعدين تدريس ويتم تشجيعهم على العمل مع مجموعة متنوعة من أعضاء هيئة التدريس وأعضاء هيئة التدريس خلال أول عامين من الدراسة.
يقدم قسم علم الفلك دكتوراه الفلسفة في علم الفلك. على الرغم من تقديم درجة الماجستير، إلا أنه لا يتم قبول الطلاب عمومًا للحصول على درجة الماجستير النهائية.
يتمتع القسم بسمعة طويلة الأمد باعتباره واحدًا من أرقى برامج الدراسات العليا في علم الفلك والفيزياء الفلكية في الولايات المتحدة. يوفر البرنامج لكل طالب معرفة واسعة بالفيزياء الفلكية الرصدية والنظرية الحديثة، مع التركيز على تطوير مهارات البحث المستقلة. بدءًا من السنة الأولى في البرنامج، يلعب طلاب الدراسات العليا دورًا نشطًا في البرامج البحثية بالقسم ويتاح لهم الوصول إلى جميع المرافق البحثية. وباعتبارهم مدرسين مساعدين، فإنهم يكتسبون أيضًا الخبرة كمعلمي علم الفلك.
تشارك هيئة التدريس في مجموعة واسعة من الأبحاث الرصدية والنظرية. تشمل موضوعات الدراسة الظواهر الديناميكية للنجوم الضخمة؛ تطور النجم الثنائي. ديناميكيات العناقيد النجمية ومناطق تشكل النجوم؛ كائنات مدمجة الكواكب خارج المجموعة الشمسية. الوسط بين النجوم وبين المجرات. تكوين النجوم؛ الفيزياء الفلكية البلازما. ميكانيكا الموائع الحسابية؛ المجالات المغناطيسية الاضطراب. البنية والحركية والتجمعات النجمية للمجرات القريبة؛ النوى المجرية النشطة. الرياح المجرية والتطور الكيميائي. مجموعات المجرات. تشكيل المجرة وتطورها. تاريخ تكوين النجوم وتراكم الثقوب السوداء في الكون؛ وتطوير الأجهزة الفلكية المبتكرة. مزيد من المعلومات متاحة على الموقع الإلكتروني للإدارة.
مرافق البحث
ترجع عمليات الرصد الفلكية في جامعة ويسكونسن ماديسون إلى المنكسر الذي يبلغ قطره 15 بوصة في مرصد واشبورن، الذي تم تأسيسه في الحرم الجامعي عام 1878، وما زال مفتوحًا للعرض العام. أصبحت ولاية ويسكونسن فيما بعد رائدة في اتباع نهج متعدد الأطوال الموجية للمراقبة الفلكية. أعضاء هيئة التدريس وموظفو الأبحاث والطلاب هم مراقبون متكررون للأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والبصرية والأشعة تحت الحمراء والراديو والتلسكوبات دون المليمترية حول العالم وفي الفضاء. ويشارك القسم حاليًا في تشغيل عدد من مرافق المراقبة ذات المستوى البحثي ويشارك بنشاط في تطوير الأجهزة المتطورة.
الجامعة شريك رئيسي في تلسكوب WIYN، وهو تلسكوب ذو تكنولوجيا متقدمة بطول 3.5 متر في كيت بيك، أريزونا، مُحسّن للتصوير واسع النطاق والتحليل الطيفي، وفي تلسكوب جنوب إفريقيا الكبير (SALT) بطول 11 مترًا، وهو أكبر تلسكوب تلسكوب بصري ذو فتحة واحدة في نصف الكرة الجنوبي. الجامعة أيضًا شريك في Sloan Digital Sky Survey IV، وهو مسح طيفي ضخم للكون البعيد والمجرات القريبة والنجوم في درب التبانة. يعد NOEMA، أحدث شريك لنا في التلسكوب، أقوى تلسكوب راديوي ملليمتري في نصف الكرة الشمالي وأحد أكثر المرافق تقدمًا الموجودة اليوم في علم الفلك الراديوي. ويشارك القسم أيضًا بنشاط في ASKAP وMEERKAT، وهي تجارب تمهيدية لمجموعة من التلسكوبات الراديوية يبلغ حجمها كيلومترًا مربعًا واحدًا.
يتمتع القسم بتاريخ طويل في تطوير الأجهزة الفلكية لكل من المنشآت الأرضية والفضائية. تركز الجهود الحالية على تطوير مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة على SALT. ويواصل علماء جامعة ويسكونسن ماديسون أيضًا تطوير وتشغيل جهاز Star Tracker المبتكر والناجح للغاية لسبر تجارب الصواريخ والبالونات. يتم توفير الدعم الفني من خلال محلات الإلكترونيات والآلات الداخلية.
تستخدم المجموعة النظرية مجموعة متنوعة من المرافق لدعم النمذجة العددية. يتكون العمود الفقري الرئيسي من 24 عقدة مخصصة لمجموعة الحوسبة عالية الأداء (HPC) في الحرم الجامعي، تحتوي كل منها على 20 نواة لوحدة المعالجة المركزية و128 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي، وهي محسنة للمشكلات المقترنة بإحكام مثل محاكاة الديناميكيات الهيدروديناميكية المغناطيسية والجسم N. يتم استخدام عدد من المجموعات الأصغر داخل قسم علم الفلك للتطوير والتحليل والتصور ثلاثي الأبعاد.