Galaktická a extragalaktická astronomie II - NAST004

• Anglický název: Galactic and Extragalactic Astronomy II
• Zajišťuje: Astronomický ústav UK (32-AUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Rozsah, examinace: zimní s.:3/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Ladislav Šubr, Ph.D.; RNDr. Bruno Jungwiert, Ph.D.
• Vyučující: RNDr. Bruno Jungwiert, Ph.D.; doc. RNDr. Ladislav Šubr, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Astronomie a astrofyzika
• Patří mezi: Doporučené přednášky 1/2

Anotace

čeština

Přednáška je věnována základním teoriím dynamiky hvězdných soustav, a to jak na úrovni galaxií, tak i na škále hvězdokup.

Poslední úprava: T_AUUK (30.03.2015)

angličtina

Lecture is dedicated to basic theories of dynamics of stellar systems on the scales of galaxies and star clusters.

Poslední úprava: T_AUUK (30.03.2015)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Předmět je zakončen zkouškou.

Poslední úprava: Šubr Ladislav, doc. RNDr., Ph.D. (10.10.2017)

angličtina

Oral examination.

Poslední úprava: Vokrouhlický David, prof. RNDr., DrSc. (10.06.2019)

Literatura

čeština

J. Binney, and S. Tremaine, Galactic Dynamics, Princeton Series in Astrophysics, Princeton Univ Press, New Jersey, 1987

G. Gilmore, I.R. King, and P.C. van der Kruit, The Milky Way of our Galaxy, University Science Books, Mill Valley, California, 1989

Poslední úprava: T_AUUK (30.03.2015)

angličtina

J. Binney, and S. Tremaine, Galactic Dynamics, Princeton Series in Astrophysics, Princeton Univ Press, New Jersey, 1987

G. Gilmore, I.R. King, and P.C. van der Kruit, The Milky Way of our Galaxy, University Science Books, Mill Valley, California, 1989eorém o homeoidu, třetí Newtonúv teorém.

J. Binney, and S. Tremaine, Galactic Dynamics, Princeton Series in Astrophysics, Princeton Univ Press, New Jersey, 1987

G. Gilmore, I.R. King, and P.C. van der Kruit, The Milky Way of our Galaxy, University Science Books, Mill Valley, California, 1989

Poslední úprava: T_AUUK (17.05.2012)

Metody výuky

Přednáška.

Poslední úprava: T_AUUK (31.03.2008)

Požadavky ke zkoušce

Zkouška má ústní formu (student dostává po zadání dvou otázek přibližně jednu hodinu na přípravu). Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Poslední úprava: Šubr Ladislav, doc. RNDr., Ph.D. (10.10.2017)

Sylabus

čeština

Struktura a kinematika galaxií

Klasifikace a základní charakteristiky galaxií; strukturální podsystémy galaxií; hvězdokupy; galaktické halo (hvězdné halo, halo temné hmoty). Pohyby hvězd v galaxiích, gravitační potenciál galaxií; spirální ramena a příčka jako neosově symetrické gravitační potenciály; efektivní potenciál, Lagrangeovy body Lindbladovy rezonance, korotační rezonance. Plyn v galaxiích. - základní observační charakteristiky molekulárního, atomárního a ionizovaného plynu v galaxiích; dráhy plynných mračen v galaktických potenciálech; přenos momentu hybnosti. Mléčná dráha - struktura a kinematika. Místni skupina galaxií. Hierarchická struktura kup a nadkup galaxií. Kosmická vlákna a stěny.

Dynamika a vývoj galaxií

Kinetická teorie - distribuční funkce; Boltzmannova rovnice; tenzor disperze rychlostí; bezsrážková aproximace; relaxační čas. Fluidní aproximace - Jeansovy rovnice; Jeansovy teorémy; tenzorový viriálový teorém. Dynamická rovnováha galaxií. Gravitační nestabilita ve 2D a 3D; Jeansovo kritérium, Jeansova hmotnost, Jeansova vlnová délka, Toomreovo kritérim. Teorie spirálních hustotních vln. Kinematická versus dynamická ramena. Vzájemné interakce galaxií; interakce s mezigalaktickým plynem. Temná hmota; radiální zrychlení v galaxiích. Vznik a vývoj hvězd v galaxiích a jejich vliv na vývoj galaxií; chemický vývoj galaxií; barevný diagram galaxií; hlavní posloupnost galaxií. Lambda-CDM scénář vývoje galaxií. Numerické simulace. Kosmická pavučina. Přehled pozorování galaxií v různých kosmologických vzdálenostech. Aktivní galaktická jádra; koevoluce galaxií a centrálních super-masivních černých děr.

Poslední úprava: Vokrouhlický David, prof. RNDr., DrSc. (14.01.2019)

angličtina

Structure and kinematics of galaxies

Classification and basic characteristics of galaxies; structural subsystems of galaxies; clusters of galaxies; galactic halo (stellar halo, dark matter halo). Motion of stars in galaxies; gravitational potential of galaxies; spiral arms and bars as symmetric gravitational potentials; effective potential, Lagrange points, Lindblad resonances, co-rotational resonance. Gas in galaxies - basic observational overview of molecular, atomic and ionized gas in galaxies; trajectories of gas clouds in the galactic potentials; transfer of the angular momentum. Milky way - structure and kinematics. Local group of galaxies. Hierarchical structure of clusters and super-clusters of galaxies. Cosmic strings and walls.

Dynamics and evolution of galaxies

Kinetic theory - distribution function; Boltzmann equation; velocity dispersion tensor; collisionless approximation; relaxational time. Fluid approximation - Jeans equations, Jeans theorems, tensor virial theorem. Dynamical equilibrium of galaxies. Gravitational instability in 2D abd 3D; Jeans criterion, Jeans mass, Jeans wave-length, Toomre’s criterion. Theory of spiral density waves. Kinematic vs. dynamical waves. Mutual interaction of galaxies; interaction of galaxies with an inter-galactic gas. Dark matter; radial acceleration in galaxies. Formation and evolution of stars and their influence on the evolution of galaxies; chemical evolution of galaxies; colour diagram of galaxies; main sequence of galaxies. Lambda-CDM model of evolution of galaxies. Numerical simulations. Cosmic web. Overview of observations of galaxies at different cosmological distances. Active galactic nuclei; co-evolution of galaxies and super-massive black holes.

Poslední úprava: Vokrouhlický David, prof. RNDr., DrSc. (14.01.2019)