Астрофизика

Сергей Борисович Попов

Факультет физики ВШЭ, 2020, модуль 2, осенний семестр

Плейлист с видео лекций и семинаров

30.10. Лекция 1. Астрономические наблюдения

Слайды (pdf)

Темы лекции:

Зачем нужны телескопы. Схема строения телескопа. Звездные величины. Наблюдения из космоса. Детекторы ГВ и нейтрино.

Задачи семинара:

1. Задачи на звездные величины.
2. Расчет предельного углового разрешения для разных диаметров объектива и длин волн.
3. Расчет чувствительности телескопа.

Слайды семинара (pdf)

06.11. Лекция 2. Солнечная система

Слайды (pdf)

Темы лекции: строение Солнечной системы, основные тела, законы Кеплера, формирование планетных систем, строение планет.

Задачи семинара:

1. Орбиты.
2. Законы Кеплера.
3. Падение и закон Кеплера.
4. Эффект Ярковского.
5. Размеры неоднородностей и сферизация тел.
6. Теорема вириала.

Слайды семинара (pdf)

13.11. Лекция 3. Экзопланеты

Слайды (pdf)

Темы лекции (часть 1): общие свойства экзопланет, методы открытия.

Слайды (pdf)

Темы лекции (часть 2): строение и формирование экзопанет, эволюция экзопланет, исследования магнитосфер, спутники экзопланет.

Задачи семинара:

1. Параметры планет при прямых изображениях. Сравнение светимостей.
2. Астрометрическое детектирование.
3. Вариация лучевой скорости.
4. Длительность транзита. Параметры планет по производной скорости.
5. Юпитер вокруг красного карлика.
6. Свойства планеты по амплитуде лучевой скорости и орбитальному периоду.

Слайды семинара (pdf)

Оценки группы 181 после ДЗ2
Домашнее задание номер 3. (pdf)

20.11. Лекция 4. Солнце и звезды

Слайды (pdf)

Темы лекции (часть 1): строение Солнца, гелиосейсмология, солнечные нейтрино

Слайды (pdf)

Темы лекции (часть 2): Параллаксы, свойства звезд, эволюция, синтез элементов, двойные звезды.

Задачи семинара:

1. Нейтрино от Солнца.
2. Гидростатическое равновесие. Вириал.
3. Начальная функция масс. Количество звезд и средняя масса.
4. M-L.
5. Спектр черного тела: максимум, закон смещения Вина, Рэлей-Джинс и виновский хвост.
6. Джинсовская масса.

Слайды семинара (pdf)

Оценки группы 181 после ДЗ3
Домашнее задание номер 4. (pdf)

27.11. Лекция 5. Белые карлики, сверхновые и нейтронные звезды

Слайды (pdf)

Темы лекции: Устойчивость белых карликов, новые и сверхновые Ia, сверхновые с коллапсом ядра,предсказание и открытие нейтронных звезд, типы нейтронных звезд.

Задачи семинара:

1. Распад двойной системы.
2. Функция масс двойной системы.
3. Энергия нейтронных звезд (вращение, аккреция, магнитное поле).
4. Относительные доли НЗ и ЧД.

Слайды семинара (pdf)

Оценки группы 181 после ДЗ4
Домашнее задание номер 5. (pdf)

04.12. Лекция 6. Черные дыры

Слайды (pdf)

Темы лекции:

Задачи семинара:

1. Светимость и возраст пульсара.
2. Влияние аккреции на магнитное поле.
3. Эддингтоновская светимость.
4. Параметры черных дыр. ISCO, фотонная сфера, линзирование.
5. Планковская светимость.
6. Испарение черной дыры (во время консультации).

Слайды семинара (pdf)

Оценки группы 181 после ДЗ5
Домашнее задание номер 6. (pdf)

11.12. Лекция 7. Галактика, внегалактическая астрономия.

Слайды (pdf)

Темы лекции: строение и вращение нашей галактики, типы галактик, активные ядра, состав вселенной, темное вещество.

Задачи семинара:

1. Кривая вращения.
2. Цефеиды в М31.
3. Статья Эпика.
4. Горячий газ в галактике.
5. Слияние М31 и Млечного Пути.
6. Гравитационно-волновая ракета, последний парсек. Слияния черных дыр.

Слайды семинара (pdf)

Оценки группы 181 после ДЗ6
Домашнее задание номер 7. (pdf)

18.12. Лекция 8. Космология.

Слайды (pdf)

Темы лекции: эволюционирующая вселенная, расстояния в космологии, скорости в космологии, горизонты, изменение красного смещения.

Задачи семинара:

1. Вывод закона Хаббла.
2. Красное смещение.
3. Сфера Хаббла
4. Доплер вблизи.
5. Параметр замедления.
6. Скорости в космологии.
7. Конформное время.
8. Вклад кривизны в полную плотность.

Слайды семинара (pdf)

Оценки группы 181 после ДЗ7
Домашнее задание номер 8. (pdf)

Оценки группы 181 после ДЗ8