Teoretična astrofizika

Vpis v letnik.

Pregled glavnih mehanizmov astrofizike zvezd: uvod, povezava z drugimi vejami fizike, osnovne lastnosti zvezd, časovne skale, hidrostatično ravnovesje in virialni teorem, proizvodnja, transport in ohranitev energije.
Lastnosti snovi v zvezdah: idealni plin, fotonski plin, opis mešanice idealnih plinov in fotonskega plina, degenerirana snov, snov pri visokih temperaturah, ionizacija in Sahova enačba.
Enačbe zvezdne strukture: Izpeljava enačb zvezdne strukture. Hidrostatično ravnovesje in primer politropnih zvezdnih modelov: splošne lastnosti politropnih modelov in nekateri primeri njihove uporabnosti, npr. Chandrasekharjeva masa. Termodinamsko ravnovesje, lokalna in globalna ohranitev energije, prenos energije v zvezdah s sevanjem, konvekcijo in kondukcijo, masni absorpcijski koeficient, Rosselandovo povprečje. Primeri reševanja enačb zvezdne strukture v UV ravnini. Stabilnost zvezd.
Opis sevalnega polja: enačba sevalnega prenosa energije in nekatere njene rešitve. Optično redki in optično gosti sevalci, sevanje črnega telesa in transport energije v približku lokalnega termodinamskega ravnovesja, nastanek in lastnosti spektralnih črt v atmosferah zvezd.
Jedrske reakcije v zvezdah: hitrost jedrskih reakcij in nukleosinteza v zvezdah.
Razvoj zvezd: nastanek zvezd in Jeansov kriterij, vstop na glavno vejo Hertzsprung-Russellovega diagrama in Hayashijeva linija, opis glavne veje, zapuščanje glavne veje in vžig helija, razvoj po glavni veji, končna stanja zvezd: kompaktne zvezde in črne luknje.
Visoko-energijska astrofizika: eksplozije supernov, izbruhi sevanja gama, pulzarji, astrofizika plazme, sinhrotronsko sevanje, pospeševanje delcev, nevtrini in kozmični delci.

D. Prialnik: An Introduction to the Theory of Stellar Structure and Evolution, Cambridge University Press 2010.
R. Kippenhahn, A. Weigert: Stellar Structure and Evolution, Springer-Verlag 1994.
B.W. Carroll, D.A. Ostlie: Introduction to Modern Astrophysics, Addison-Wesley 1996.

Pregled in uporaba fizikalnega znanja za opis zvezd in osnov visoko-energijske astrofizike.

Znanje in razumevanje
Razumevanje fizikalnih mehanizmov, ki so odgovorni za nastanek, strukturo in merljive lastnosti zvezd. Razumevanje stabilnosti, razvoja in končnih stanj zvezd.
Uporaba
Metode in rezultati zvezdne astrofizike so osnova za razumevanje Sonca in populacije zvezd v Galaksiji.
Refleksija
Refleksija o sodobnem vedenju o zvezdah in vesolju ter o pomenu Sonca za nas.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Uporaba fizikalnih metod pri opisu zvezd. Modeliranje in pomen pravilne izbire ključnih mehanizmov in parametrov za uporabnost in interpretacijo modela.

Predavanja, računske vaje,  projektne naloge in konzultacije.

Ocena iz projektnih nalog in kolokvijev/pisnega izpita
Ocena iz ustnega izpita
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Dunja Fabjan:

RIHTARŠIČ, Gregor, BIFFI, Veronica, FABJAN, Dunja, DOLAG, Klaus, et al. Environmental dependence of AGN activity and star formation in galaxy clusters from Magneticum simulations. Astronomy & astrophysics. let. 683, march 2024, a57, str. 1-14. ISSN 1432-0746

BIFFI, Veronica, FABJAN, Dunja, et al. The origin of ICM enrichment in the outskirts of present-day galaxy clusters from cosmological hydrodynamical simulations. Monthly notices of the Royal Astronomical Society. 2018, vol. 476, issue 2, str. 2689-2703. ISSN 1365-2966.

PLANELLES, Susana, FABJAN, Dunja, BORGANI, Stefano, MURANTE, Giuseppe, RASIA, Elena, et al. Pressure of the hot gas in simulations of galaxy clusters. Monthly notices of the Royal Astronomical Society, ISSN 1365-2966, 2017, vol. 467, issue 4, str. 3827-3847

FABJAN, Dunja, et al. X-ray mass proxies from hydrodynamic simulations of galaxy clusters – I. Monthly notices of the royal astronomical society, ISSN 0035-8711, 2011, vol. 416, issue 2, str. 801-816

FABJAN, Dunja, et al. Evolution of the metal content of the intracluster medium with hydrodynamical simulations. Monthly notices of the royal astronomical society, ISSN 0035-8711, 2008, vol. 386, issue 3, str. 1265-1273