|
|
|
||
|
Fyzika hvězdného nitra a vývoj hvězd. Stavová rovnice, základní rovnice stavby, matematická struktura rovnic,
počáteční a okrajové podmínky, Henyeova numerická metoda. Vývoj osamocené hvězdy, srovnání předpovědí
teorie s pozorováním, jednoduché analytické (polytropní) modely. Hvězdný vítr, vliv rotace, vývoj dvojhvězd,
pulsace hvězd, gravitační kolaps protohvězd, explozivní stadia ve vývoji hvězd. Typy pozorovaných hvězd a jejich
vývojová stadia.
Poslední úprava: Vokrouhlický David, prof. RNDr., DrSc. (10.01.2019)
|
|
||
|
Ústní zkouška Poslední úprava: Brož Miroslav, doc. Mgr., Ph.D. (11.06.2019)
|
|
||
|
v případě distanční výuky, přes Zoom https://cesnet.zoom.us/j/6079238231
Harmanec P., Brož M.: Stavba a vývoj hvězd. Matfyzpress, Praha, 2011. ISBN 9788073781651.
Carrol B.W., Ostlie D.A: An Introduction to Modern Astrophysics, Pearson, Addison Wesley, San Francisco, 2007. ISBN 0321442849.
Kippenhahn R., Weigert A.: Stellar structure and evolution, Springer, Heidelberg 1994.
Schatzman E.L., Praderie F.: The Stars, Springer, Heidelberg, 1993.
Oswalt T.D., Barstow M.A. (eds.): Planets, Stars and Stellar Systems, Volume 4: Stellar Structure and Evolution. Springer, Dordrecht, 2013. ISBN 9789400756144.
Maeder A.: Physics Formation and Evolution of Rotating Stars. Springer, Berlin, 2009. ISBN 9783540769484.
Hansen C.J., Kawaler S.D., Trimble V.: Stellar Interiors. Springer, New York, 2004. ISBN 0378200894.
Stix M.: The Sun. An Introduction, Astronomy and Astrophysics Library, Springer-Verlag, Berlin, 2002.
Shore S. N.: Astrophysical Hydrodynamics. Wiley-Vch, Weinheim, 2007. ISBN 9783527406692.
Mihalas D.: Stellar Atmospheres, W.H. Freeman and Co., San Francisco, 1980.
Brož M., Wolf M.: Astronomická měření. Matfyzpress, Praha, 2018. ISBN 9788073783549. Poslední úprava: Brož Miroslav, doc. Mgr., Ph.D. (01.03.2021)
|
|
||
|
Přednáška Poslední úprava: T_AUUK (31.03.2008)
|
|
||
|
Zkouška je ústní, sestávající ze 3 obsáhlejších otázek.
Požadavky odpovídají syllabu, resp. základní učebnici Harmanec a Brož (2011), v tom rozsahu, který byl prezentován na přednášce. Známka se stanovuje dle správnosti nebo chybnosti odpovědí, včetně doplňujících otázek.
Poslední úprava: Brož Miroslav, doc. Mgr., Ph.D. (06.10.2017)
|
|
||
|
1 Úvod
1.1 Vznik teorie 1.2 Model našeho Slunce Lithiový problém Neutrinový problém 3 Stavová rovnice 3.1 Střední molekulová hmotnost Atomová hmotnost Látkové množství, gramatom, grammolekula Molární hmotnost, molekulová hmotnost Střední molekulová hmotnost 3.2 Ideální plyn 3.3 Tlak záření 3.4 Elektronová degenerace Úplná degenerace 3.5 Částečná ionizace v povrchových vrstvách Iterační řešení Složitější stavové rovnice Kompaktní objekty 4 Základní rovnice stavby hvězd 4.1 Rovnice zachování hmoty 4.2 Pohybová rovnice a rovnice hydrostatické rovnováhy 4.3 Rovnice tepelné rovnováhy
4.3.1 Proton-protonový řetězec 4.3.2 CNO cyklus 4.3.3 Přeměna hélia na uhlík a další reakce 4.3.4 Tepelná rovnováha a změny entropie
4.4 Rovnice přenosu energie
4.4.1 Rovnice zářivého přenosu energie * (odvození rovnice přenosu záření viz NAST013 Astrofyzika I, zdroje opacity viz NAST024 Elementární procesy) Rovnice přenosu záření ve sférické symetrii Integrální veličiny 1. integrál rovnice přenosu 2. integrál rovnice přenosu Rozvoj skoro izotropní intenzity Kirchhoffův zákon Rosselandova střední opacita Odhad střední volné dráhy a toku Poznámka o difuzním formalismu 4.4.2 Rovnice konvektivního přenosu energie Podmínka pro konvekci Odvození adiabatického gradientu teploty Jednotný zápis zářivé a konvektivní rovnováhy Podpovrchové vrstvy 5 Matematická struktura rovnic hvězdného nitra 5.1 Stacionární model 5.2 Vývojový model 5.3 Dynamický model 6 Počáteční a okrajové podmínky 6.1 Počáteční podmínky 6.2 Okrajové podmínky v centru 6.3 Okrajové podmínky na povrchu
6.3.1 Fotosféra 6.3.2 Podfotosférické vrstvy 7 Henyeova numerická metoda integrace vnitřních částí hvězdy 7.1 Metoda úplné linearizace Diskretizace Okrajové podmínky v centru Vnější okrajové podmínky Linearizace Iterace Časový krok 7.2 Meze linearizace 8 Vývoj osamocené hvězdy 8.1 Ilustrativní příklad: vývoj hvězdy o hmotnosti 4 M_Slunce 8.2 Odlišnosti hvězdného vývoje v závislosti na hmotnosti hvězdy Vliv počátečního obsahu hélia a těžších prvků 9 Srovnání předpovědí teorie hvězdného vývoje s pozorováním 9.1 Jak získávat pozorovací data? Zářivý výkon hvězdy Efektivní teplota hvězdy Hmotnosti a poloměry hvězd Diagram V versus (B-V) pro hvězdokupy 9.2 Vysvětlení hlavních rysů Hertzsprungova-Russellova diagramu 9.3 Projevy vývoje ve hvězdokupách 9.4 Projevy vývoje ve dvojhvězdách 9.5 Změny chemického složení pozorované ve spektrech 9.6 Test vnitřní struktury hvězd pomocí apsidálního pohybu
9.6.1 Apsidální pohyb v klasické mechanice 9.6.2 Relativistický apsidální pohyb 9.6.3 Celkový apsidální pohyb
9.7 Projevy vývoje za dobu lidské historie 10 Jednoduché analytické modely a odhady 10.1 Polytropní děj Konkrétní případ stavové rovnice hvězdné látky Obecnější odvození z 1. věty termodynamické 10.2 Laneova-Emdenova diferenciální rovnice 10.3 Polytropní modely hvězd Hustota Tlak Teplota Hmota obsažená v kouli Srovnání polytropních modelů se standardním modelem Slunce Chandrasekharova mez 11 Hvězdný vítr a ztráta hmoty z hvězd 11.1 Observační fakta Pozorovací důkazy větru u chladných hvězd Důkazy pro horké hvězdy Úniková rychlost 11.2 Parkerova teorie větru u chladných hvězd Nestabilita isotermální atmosféry Hydrodynamické rovnice 11.3 CAK teorie hvězdného větru řízeného zářením Zrychlení působené zářením Vliv metalicity na vítr Časová modulace hvězdného větru 11.4 Vliv hvězdného větru na vývoj hvězd Parametrický popis větru Vliv větru 12 Vliv rotace 12.1 Rocheův model a jednoduché odhady Odhady poloměrů hvězd Minimální rotační perioda Maximální rotační perioda 12.2 Modely hvězdného vývoje se započtením rotace Vektorový tvar rovnic stavby Různé modely rotujících hvězd 12.3 Některé výsledky vývoje rotujících hvězd Vývoj rotační rychlosti Vliv na vývojové dráhy v HR diagramu Vliv na povrchové chemické složení Srovnání s pozorováním Vliv metalicity na rotační nestabilitu 13 Vývoj dvojhvězd 13.1 Rocheův model a jednoduché odhady Fyzikální klasifikace dvojhvězd 13.2 Výpočet hvězdného vývoje ve stadiu výměny hmoty Vzdálenost složek dvojhvězdy Nekonzervativní přenos hmoty Model hvězdného nitra 13.3 Některé výsledky modelování vývoje dvojhvězd Příklad konkrétní dvojhvězdy 4 M_Slunce a 3,2 M_Slunce 13.4 Modely vývoje dvojhvězd versus pozorování Vývojový paradox Hvězdy se závojem Excentrické dráhy Magnetické polary 14 Pulsace hvězd * 14.1 Radiální pulsace sférických hvězd
14.1.1 Podmínka pro vznik pulsací 14.1.2 Opacitní mechamismus pulsací 14.1.3 Hrubý odhad periody radiálních pulsací 14.1.4 Vztahy perioda - zářivý výkon - barva
14.2 Kinematika neradiálních pulsací
14.2.1 Sektorální pulsace rotujících hvězd
14.3 Hydrodynamika pro jednoduché vlnění * (vlnění ve 3D a asteroseismologie viz NAST001 Sluneční fyzika) Základní rovnice hydrodynamiky Rovnovážný stav Perturbace
14.3.1 Akustické vlny v homogenním prostředí (p-módy) 14.3.2 Vnitřní gravitační vlny (g-módy) 14.3.3 Povrchové gravitační vlny (f-módy) Přesná sférická řešení 15 Gravitační kolaps protohvězd 15.1 Způsoby ochlazování 15.2 Vývoj před hlavní posloupností 15.3 Poloha Hayashiho linie 15.4 Minimální Jeansova hmotnost 15.5 Eddingtonova mez 16 Explozivní stadia ve vývoji hvězd 16.1 Supernovy vznikající kolapsem jádra Energetická bilance Pozorování neutrin ze SN 1987 A
16.1.1 Mechanismus neutrinové bomby 16.1.2 Záblesky záření gama (GRB) 16.1.3 Nukleosyntéza r-procesem 16.1.4 Dosvit a zbytky po supernovách
16.2 Supernovy vznikající explozí bílého trpaslíka
16.2.1 Laminární rychlost deflagrace 16.2.2 Chapmanova-Jouguetova rychlost detonace 16.2.3 Rayleighova-Taylorova nestabilita 17 Typy pozorovaných hvězd a jejich vývojová stadia * 17.1 Horké hvězdy spektrálního typu O a Wolfovy-Rayetovy hvězdy O hvězdy Wolfovy-Rayetovy hvězdy Podtrpaslíci O
17.2 Hvězdy spektrálního typu B
17.2.1 Chemicky pekuliární Bp hvězdy 17.2.2 Pulsující beta Cep hvězdy 17.2.3 Pomalu pulsující B hvězdy (SPB) 17.2.4 Hvězdy se závojem (Be stars) 17.2.5 Svítivé modré proměnné (LBV)
17.3 Hvězdy spektrálních typů A a F
17.3.1 Chemicky pekuliární Am hvězdy 17.3.2 Magnetické Ap hvězdy 17.3.3 Pulsující delta Scuti hvězdy 17.3.4 SX Phe hvězdy 17.3.5 gamma Dor hvězdy 17.3.6 Lithium a berylium u F a G hvězd
17.4 Chladné G, K a M hvězdy
17.4.1 Chromosféricky aktivní hvězdy: UV Cet, BY Dra, aj. Hvězdy typu UV Cet Hvězdy typu BY Dra Skvrnité hvězdy typu RS CVn Těsné dvojhvězdy typu W UMa Hvězdy typu FK Com 17.4.2 Pulsující hvězdy: Cefeidy, Miry, R CrB a AGB hvězdy Cefeidy Hvězdy typu W Vir Hvězdy typu RR Lyr Miry Hvězdy typu R CrB Hvězdy asymptotické větve obrů Hvězdy typu RV Tau
17.5 Hvězdy v raných vývojových stadiích
17.5.1 T Tauri hvězdy 17.5.2 FU Ori hvězdy
17.6 Hvězdy v pozdních vývojových stadiích
17.6.1 Bílí trpaslíci a ZZ Ceti hvězdy Bílí trpaslíci ZZ Cet hvězdy 17.6.2 Novy, kataklyzmatické proměnné a polary Rekurentní novy Trpasličí novy Polary typu AM Her Intermediální polary DQ Her Hvězdy typu AM CVn 17.6.3 Supernovy Poslední úprava: Vokrouhlický David, prof. RNDr., DrSc. (10.01.2019)
|