OAVENP0011 Bílí trpaslíci, neutronové hvězdy a černé díry v naší galaxii

Fyzikální ústav v Opavě
zima 2021
Rozsah
20 hodin přednášek, 20 hodin cvičení. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě
Předpoklady
(FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(N))
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Kurz má studentům poskytnout základní informace o observačních i teoretických aspektech výzkumu kompaktních objektů – finálních produktů stelární evoluce velmi hmotných hvězd v naší Galaxii, kterými jsou bílí trpaslíci, neutronové hvězdy a černé díry. Posluchači kurzu získají jak teoretický základ, tak i dovednosti v oblasti analytických i numerických metod používaných při modelování astrofyzikálních procesů v silné gravitaci kompatních objektů i analýze observačních dat. Kurz se soustředí na následující hlavní témata: • Formování a pozorování kompaktních hvězd a stelárních černých děr v kontextu stelární evoluce (Formation and observation of compact stars and stellar black holes in the context of stellar evolution) • Astrofyzikální fenomény vztahující se ke kompatním objektům (Astrophysical phenomena related to compact objects). • Vlastnosti a popis extrémně husté hmoty (Properties and description of dense matter). • Jednoduché aplikace obecné relativity (Simple applications of the theory of relativity).
Osnova
  • Přednášky budou věnovány následujícím dílčím tématům: • Obecný úvod do vybraných témat astrofyziky vysokých energií/ General introduction into selected aspects of high energy astrophysics • Rovnice stellární struktury, stavové rovnice/ Stellar structure equations, Equation of States • Bílí trpaslící, npe-plyn, stavové rovnive pro bílé trpaslíky/White dwarfs, npe-gas, Equation of states for WD • Chandrasekharova mez/Chandrasekhar limit • Stavové rovnice extrémně husté hmoty/Equation of States for dense matter • Observační podpisy neutronových hvězd/Neutron Stars observational signatures • Pulsary; rádiové, rentgenové /Pulsars, Radio, X-ray • Podmínky transferu hmoty v akrečních discích/Conditions for mass flow through an accretion disks Relevantní základní aspekty obecné relativity/Relevent basic aspect of General relativity • Observační aspekty černých děr/Black holes observational aspects • Radiční procesy/Radiation processes Cvičení Během kurzu proběhnou cvičení s náplní vztahující se k jednotlivým přednáškám. Studenti budou dále pracovat na samostatných numerických projektech věnovaných stavovým rovnicím hmoty kompaktních objektů, modelování trajektorií fotonů okolo těchto objektů a dalším souvisejícím problémům.
Literatura
    povinná literatura
  • Frank, King & Raine: Accretion Power in Astrophysics 3rd Edition, 2002, ISBN 978-0521620536, Cambridge University Press
  • Rosswog & Brüggen: Introduction to High-Energy Astrophysics, 2007, ISBN 978-0521857697, Cambridge University Press
  • Seward & Charles: Exploring the X-ray Universe, 2010, ISBN 978-0521884839, Cambridge University Press
    doporučená literatura
  • Shapiro & Teukolsky: Black Holes, White Dwarfs, and Neutron Stars, 1983, ISBN 978-0471873167, Wiley-VCH
  • Chandrasekhar: The Mathematical Theory of Black Holes, 1998, ISBN 978-0198503705, Clarendon Press
  • Glenndenning: Compact Stars, Nuclear Physics, Particle Physics, and General Relativity, 2000, ISBN 978-0387989778, Springer
  • Rybicki & Lightman: Radiative Processes in Astrophysics, 1985, ISBN 978-0471827597, Wiley-VCH
  • Kawaler, Novikov & Srinivasan: Stellar Remnants, 1997, ISBN 978-3540615200, Springer
Metody hodnocení
Písemný zápočet (60% úspěšnost při řešení testu) a ústní zkouška (formou obhajoby eseje a následné diskuze s doplňujícími otázkami v rámci okruhů pokrytých přednáška
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2020, zima 2022, zima 2023, zima 2024.