Кафедра 40  Физика элементарных частиц

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ АСТРОФИЗИКА

(для группы Т8-40)

1 неделя

Структура современной Вселенной. Основные типы наблюдаемых астрофизических объектов: звёзды, звёздные скопления, планеты, межзвёздная среда, газовые и молекулярные облака, шаровые скопления, галактики, скопления галактик, скопления и сверхскопления галактик. Пустоты (воиды).

2 неделя

Расширяющаяся Вселенная. Основные космологические параметры Вселенной. RD-, MD- стадии. Скрытая масса. Эпохи формирования первичного химического состава вещества Вселенной, рекомбинации, образования крупномасштабной (к/м) структуры Вселенной (галактик, скопления и сверхскопления галактик).

3 неделя

Введение в теорию образования к/м структуры Вселенной. Образование к/м структуры в расширяющейся Вселенной. Гравитационная неустойчивость в расширяющейся Вселенной. Развитие возмущений плотности вещества. Линейная теория. Критическая длина волны Джинса. Растущие и затухающие моды возмущений. Зависимость роста возмущений от уравнения состояния.

4 неделя

Образование к/м структуры Вселенной в моделях горячей, холодной и теплой скрытой массы. Модели образования структуры нестабильными частицами. Физические обоснования многокомпонентной скрытой массы. Влияние доминирующей компоненты на характер развития возмущений в других компонентах.  «Подтяжка» и подавление роста возмущений.

5 неделя

Типы галактик. Дисковая и сферическая подсистемы. Скрытая масса галактик и скопления галактик. Гало, его структура. Изотермическая модель гало, проблема расходимости плотности в центре гало, возможные модели разрешения.

6 неделя

Основные уравнения физики звёзд. Уравнение лучистого переноса в звёздах, коэффициенты излучения и поглощения. Методы решения: м-д Шварцильда-Шустера, м-д Эддингтона, м-д Чандресекара, м-д Хопфа. Уравнение локального равновесия в звёздах и уравнение состояния невырожденного и вырожденного вещества, условие равновесия звёзд.

7 неделя

Характерные времена эволюции звёзд: динамическое, тепловое, ядерное. Звёзды главной последовательности, вертикальной ветви и гиганты. Ядерные реакции звёзд главной последовательности, pp-цикл, CNO-цикл. Реакции солнечного цикла и проблема солнечных нейтрино. Структура и эволюция красных гигантов. Ограничения на параметры невидимого аксиона.

8 неделя

Тепловая неустойчивость звёзд, тепловые вспышки. Условия возникновения тепловой неустойчивости. Гелиевые вспышки. Модели рентгеновских вспышек и вспышек новых звёзд.

9 неделя

Основы теории вырожденных звёзд. Белые карлики и нейтронные звёзды. Предел Чандресекара, предел Волкова-Оппенгеймера. Вырожденный электронный и нейтронный газ. Взрывной характер горения в вырожденном веществе.

10 неделя

Элементы теории гравитационного коллапса и взрывов сверхновых. Процессы потери энергии в звёздах за счёт нейтринного излучения и их роль на последних стадиях звёздной эволюции. Потеря гидростатической устойчивости в невырожденных и вырожденных звёздах. Нейтринное излучение при гравитационном коллапсе. Урка процесс.

11 неделя

Механизм нейтринной игнитации в вырожденных углеродно-кислородных ядрах звёзд. Перенос энергии и импульса при коллапсе звёзд. Нейтринное поджигание термоядерных реакций.

12 неделя

Элементы теории горения. Режимы распространения горения: дефлаграция и детонация Чапена-Жуге. Игнитация как режим сверхзвукового поджигания. Модели взрыва сверхновых.

13 неделя

Происхождение химических элементов, альфа-, r- и s- процессы, rbc-процесс образования элементов. Нейтринный нуклеосинтез. Проблемы ядерной космохронологии.

14 неделя

Чёрные дыры. Метрика Шварцшильда. Наблюдаемые астрофизические проявления чёрных дыр, аккреция вещества на чёрную дыру. Сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик.

15 неделя

Первичные черные дыры (ПЧД). Образование ПЧД в фазовых переходах 1 рода при столкновении пузырей истинного вакуума. Испарение чёрных дыр Хоукинга. Испарение ПЧД как источник космических лучей сверхвысоких энергий.

16 неделя

Гравитационное линзирование. Наблюдение макро- и микролинзирования. Гипотезы о существовании и допустимых формах объектов в гало галактик, объекты MACHO. Слабовзаимодействующие частицы, звезды из зеркального и антивещества в Галактике и их возможные проявления.

17 неделя

Астрофизические данные – проверка новой физики. Ограничения и указания на новую физику из астрофизических данных о возрасте Вселенной, о плотности и химическом составе вещества Вселенной, об анизотропии реликтового излучения, о потоках космических лучей и гамма, о линзировании и др.

 

                       ЛИТЕРАТУРА

 

Основная

 1.*         Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Релятивистская астрофизика. 

 2.    52   Зельдович Я .Б., Хлопов М.Ю. Астрофизика и элементарные
      З-50      частицы. Конспект лекций. МИФИ, 1984.

 3.*         Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Теория тяготения и эволюция
             звезд. М. Наука, 1971.

 

Дополнительная

1.**       Хлопов М.Ю.  Вселенная – гигантский ускоритель. М. Знание,
             сер. Физика, 1/87, 1987.

 

* Книга находится в читальном зале

^**Книги в библиотеке МИФИ нет