Введение в астрофизику - 3 курс, 5 семестр

Цели и задачи

Цель курса – целью курса является изучение студентами основ современной теоретической астрофизики. Задачами данного курса являются:

Программа

  1. Введение. Основные понятия. Пространственно-временные масштабы в астрофизике 1.1 Расстояния 1.2 Времена 1.3 Массы 1.4 Звездные величины

  2. Космология 2.1 Реликтовое излучение 2.2 Расширение Вселенной. Закон Хаббла 2.3 Модель расширения (классическая механика) 2.4 Модели Фридмана 2.5 Уравнения ОТО. Космологическая постоянная 2.6 Хронология Большого взрыва 2.7 Гравитационная (Джинсовская) неустойчивость

  3. Элементы Ньютоновской теории тяготения 3.1 Векторное поле ускорений. Теорема Гаусса 3.2 Гравитационный потенциал. Уравнение Пуассона 3.3 Сферически-симметричное поле тяготения 3.4 Эйлеровы и лагранжевы координаты 3.5 Энергия гравитационного взаимодействия 3.6 Уравнение равновесия звезды 3.7 Теорема вириала

  4. Уравнение состояние звездного вещества 4.1 Давление газа. Основы термодинамики звезд 4.2 Политропные модели 4.3 Кулоновские поправки 4.4 Условие идеальности плазмы

  5. Перенос излучения 5.1 Кинетика фотонов 5.2 Тепловое излучение. Функция Планка. Абсолютно черное тело 5.3 Феноменологический вывод уравнения переноса в приближении лучистой теплопроводности 5.4 Уравнение переноса излучения. В случае чистого рассеяния и поглощения 5.5 Томпсоновское рассеяние. Эдингтоновская светимость 5.6 Тормозное излучение 5.7 Коэффициент теплопроводности. Росселандово среднее

  6. Система уравнений строения звезды 6.1 Полная система уравнений 6.2 Обобщение на нестационарный случай. Характерные времена 6.3 Конвекция. Условия возникновения. Адиабатическая конвекция 6.4 Модель звезды Эддингтона 6.5 Решение для поверхностных слоев звезды

  7. Ядерные реакции 7.1 Характеристики ядерных сил 7.2 Скорость ядерных реакций. Подбарьерный переход 7.3 Реакции водородного цикла 7.4 Горение гелия 7.5 Термоядерная эволюция звезды

  8. Эволюция звезд 8.1 Звезды главной последовательности 8.2 Качественная картина эволюции звезды 8.3 Конечные стадии эволюции. Вырождение вещества. Нейтронизация вещества 8.3 Физика коллапса 8.4 Остатки звездной эволюции. Белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры 8.5 Вспышки сверхновых

Литература