Moderna astrofizika

Cilji in predmetno specifične kompetence

Cilj predmeta je, da študent spozna objekte in področja modernih astronomskih raziskav: od nastanka, razvoja in končnih stanj zvezd, do njihovega združevanja v večje sisteme (galaksije) ter njihovih lastnosti.

Opis vsebine

Kratka ponovitev nastanka in razvoja zvezd: faze kolapsa medzvezdnega plina, Hayashijeva linija, vžig vodika in vstop zvezde na glavno vejo; Razvoj zvezd z majhno maso: gorenje vodika v jedru in v plasteh, helijev blišč; Razvoj zvezd z veliko maso: jedrsko gorenje v plasteh, stiskanje jedra in razširjanje ovojnice, rdeče orjakinje in vžig helija. Razvoj in tipi dvojnih zvezd.

Supernove in izbruhi sevanja gama: klasifikacija supernov, mehanizmi eksplozij supernov. Klasifikacija in modeli izbruhov sevanja gama.

Končna stanja zvezd: bele pritlikavke, nevtronske zvezde, črne luknje: struktura belih pritlikavk, modeli nevtronskih zvezd, Chandrasekharjeva masa in kolaps v črno luknjo.

Rentgentske dvojne zvezde: razlike med dvojnicami z nevtronsko zvezdo in dvojnicami s črno luknjo. Akrecijski diski in curki snovi.

Aktivna galaktična jedra: akrecija na črno luknjo, akrecijski diski in curki; podobnosti in razlike z rentgentskimi dvojnicami, črne luknje - aktivne in neaktivne. Črna luknja v središču Galaksije.

Galaksija: jedro Galaksije, zvezdna populacija galaktičnega jedra, širši vpliv na Galaksijo; Študij dinamike Galaksije: modeli strukture, nastanka in razvoja Galaksije, plimski tokovi.

Galaksije: sodobni pogled na klasifikacijo in razvoj galaksij. Jate galaksij. Razumevanje razvoja galaksij in medgalaktičnih oblakov plina v kozmološkem kontekstu.

Temeljna literatura

• T. Padmanabhan: Theoretical Astrophysics, Vol. II: Stars and Stellar Systems, (Cambridge University Press, 2001).
• M. Salaris, S. Cassisi: Evolution of Stars and Stellar Populations (John Wiley, 2005).
• J. Frank, A. King, D. Raine: Accretion Power in Astrophysics (Cambridge University Press, 2002).
• J. Binney, M. Merrifield: Galactic Astronomy (Princeton University Press, 1998).

Predvideni študijski dosežki

Znanje in razumevanje:

Razumevanje nastanka, lastnosti in evolucije zvezd ter njihovih končnih stanj. Razumevanje dogajanja v sistemih s kompaktnimi objekti z močnim gravitacijskim poljem. Razumevanje dinamike struktur v lastnem gravitacijskem polju in strukture Galaksije.

Uporaba:

Naravoslovni pogled na fizikalne zakonitosti na velikih skalah.

Refleksija:

Zgradba sveta, od izvora elementov v vesolju do oddaljenih galaksij.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet: Postavljanje problema, povezovanje znanja iz različnih področij fizike, numerično modeliranje, metode za preverjanje rezultatov in ocena pravilnosti razlage.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, računske vaje, domače naloge in konzultacije.

Pogoji za vključitev v delo oziroma za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik.

Metode ocenjevanja in ocenjevalna lestvica

Ustni izpit.

Metode evalvacije kakovosti

Študentska anketa (univerzitetna in interna), samoevalvacija.

Sestavljalec učnega načrta

Reference izvajalcev predmeta

• A. GOMBOC, A. ČADEŽ: Effect of black hole's gravitational field on the luminosity of a star during close encounter, Astrophysical Journal, 625, 278-290, 2005. [COBISS.SI-ID 233345]
• A. GOMBOC, et al.: Multiwavelength Analysis of the Intriguing GRB 061126: The Reverse Shock Scenario and Magnetization, Astrophysical Journal, 687, 443-455, 2008. [COBISS.SI-ID 312961] 
• C. Mundell at al, incl. A. GOMBOC: Early optical polarization of a gamma-ray burst afterglow. Science, 315, 1822-1824, 2007. [COBISS.SI-ID 269953] 
• D. Katz et al, incl. A. GOMBOC: Spectroscopic survey of the Galaxy with Gaia-II. The expected science yield from the radial velocity spectrometer, Mon. Not. R. Astron. Soc., 2005, 359, 1306-1335. [COBISS.SI-ID 233857]