|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://foroff.phys.msu.ru/phys/courses/cmsu01.htm
Дата изменения: Sun Jul 6 05:08:17 2008 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:58:41 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: внешние планеты |
Физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова
Отделение астрономии
Кафедра астрофизики и звездной астрономии
Кафедра небесной механики, астрономии и
гравиметрии
Кафедра экспериментальной астрономии
д.ф.-м.н. Бочкарев Н.Г.
V курс
Курс лекций включает краткий обзор структуры и физических свойств межзвездной среды в нашей Галактике и других галактиках, а также следующие разделы:
А.М.Черепащук
9 семестр, 32 часа
Тесные двойные системы (ТДС) - системы из двух звезд, в которых на некотором этапе эволюции происходит обмен веществом. Свыше 50% звезд Галактики -двойные и кратные. Эволюция ТДС резко отличается от эволюции одиночных звезд, поскольку радиус звезды здесь ограничен. В двойных системах встречаются комбинации звезд разных типов и наблюдаются как классические звезды типа Солнца, так и такие экстремальные объекты, как звезд Вольфа-Райе, белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры. Изучая движения компонент ТДС, можно определить важнейшие характеристики звезд - массы, радиусы, температуры и даже структуру звездных атмосфер и распределение массы в теле звезды. Поэтому ТДС - мощный инструмент для исследования звезд, в том числе нейтронных звезд и черных дыр. Поздние стадии эволюции ТДС имеют яркие наблюдательные проявления, важные для рентгеновской и гамма-астрономии, а также астрономии гравитационных волн. В спецкурсе рассмотрены как методы наблюдательных и теоретических исследований ТДС, так и эволюционные аспекты проблемы.
д.ф.-м.н. Б.В. Комберг
4-5 курс
Рассматриваются проблемы разнообразия проявления активности ядер в галактиках различных типов с единой точки зрения. При этом учитываются эффекты не только "ориентации" (т.н. "унифицированная схема"), но и эффекты эволюции одних типов активных ядер галактик (АЯГ) в другие (например, радиоквазаров в радиогалактики, и нерадиоквазаров в сейфертовские галактики).
Обсуждаются космологические аспекты АЯГ, связанные с определением моделей мира и просвечиванием среды (линии поглощения в спектрах, гравитационное линзирование, вид распределения АЯГ по красным смещениям).
Оцениваются различные модели АЯГ с точки зрения их соответствия наблюдательным данным (в частности времени активной фазы). Подробно рассматриваются электродинамические модели, в которых присутствует массивная черная дыра с замагниченным аккреционным диском. Такие модели позволяют объяснить наличие релятивистских анизотропных выбросов.
доцент Е.В. Глушкова
Кинематические и физические характеристики шаровых и рассеянных звездных скоплений. Звездный состав, диаграммы "цвет-величина", определение возрастов и расстояний. Выделение членов скоплений. Эволюция звезд в звездных скоплениях. Строение звездных скоплений, массы, функции светимости звезд. Подсистемы рассеянных и шаровых скоплений Галактики. Звездные скопления в других галактиках.
В.К. Конникова
В программе курса рассматривались вопросы:
Курс охватывает все области наблюдательной радиоастрономии. Для каждого студента подготовлены варианты задач по каждому разделу лекций. Это задачи, которые реально приходится решать в процессе наблюдений на радиотелескопе.
Доцент Э.В.Кононович
1 и 2 семестр
Его задача - сформулировать и помочь студентам усвоить на практике основные понятия важнейших разделов астрономии: сферической астрономии и астрометрии, небесной механики, астрофизики и звездной астрономии. Особое внимание уделяется фундаментальным и мировоззренческим вопросам, а также формированию у студентов понимания постоянно возрастающей культурологической и общеобразовательной роли астрономии в современном обществе. Подчеркивается значение астрономии в повседневной жизни людей. Несмотря на множество подразделов современной астрономии, она рассматривается как единый предмет, для чего раскрываются важнейшие связи между современными разделами астрономии, объединенными общей целью предмета. Особое внимание уделяется новейшим достижениям астрономии и космических исследований. В курсе используются доступные студентам ранних курсов возможности применения ими на практике знаний, параллельно получаемых по физике и математике. Проведение курса сопровождается практическими занятиями, а также факультативными занятиями по знакомству с работой на астрономических инструментах.
Доцент Э.В.Кононович
9 семестр, 36 часов
В программу включены новейшие достижения в области современных представлений о физическом строении Солнца, природе его активности, а также основные проблемы солнечно-земных связей. Содержание предмета тесно увязано с программами курсов теоретической астрофизики и теории внутреннего строения звезд, а также космической электродинамики. Оно постоянно обновляется благодаря последним достижениям теоретических исследований, а также новейшим результатам наблюдений, как наземных, так и выполненных из космоса.
В.Г. Корнилов
В курсе изучаются фотоэлектронные приемники оптического излучения применяемые в астрономических исследованиях. Подробно рассматриваются физические основы внешнего и внутреннего фотоэффектов и условия, необходимые для достижения высокой квантовой эффективности этих процессов.
В следующей части рассматривается фотоэлектронный умножитель, его устройство, работа, источники шумов и ошибок. Дается информация о способах включения ФЭУ, последующей обработке и регистрации его сигнала. Приводятся сведения о современных типах ФЭУ, их особенностях и производителях.
Далее рассматриваются твердотельные приемники, такие как фотосопротивления, фотодиоды, в том числе и для работы в ИК диапазоне спектра. Подробно изучаются лавинные фотодиоды и их использование в режиме счета фотонов. Дается общее представление о работе приемников с накоплением заряда, являющихся основой работы современных приемников изображения: ПЗС матриц и КМОП-матриц с активной ячейкой.
Большое внимание уделяется физическим процессам и принципам работы ПЗС матриц. Поясняютя технологические особенности различных типов матриц и определяемые ими характеристики приемников. Дается представление о дальнейшей обработке сигнала, его оцифровке, калибровочных процедурах. Дается информация о современных ПЗС-приборах и основных производителях.
Профессор В.Г.Курт
Курс "Геофизика", читаемый на астрономическом отделении физического ф-та МГУ, предназначен для ознакомления астрономов со всеми разделами современной геофизики. Однако его специфика состоит в том, что он читается только для астрономов и из-за этого в нем большее внимание уделяется строению Земной атмосферы и околоземному космическому пространству. В курсе рассматриваются как теоретические вопросы геофизики, так и инструментальные методы исследования, включая ракетные и спутниковые методы. Во вступлении излагаются общие вопросы о Земле, как о 3-й планете Солнечной системы. Приводятся характеристики Солнечного видимого, ультрафиолетового, рентгеновского и корпускулярного (Солнечный ветер) излучения. Рассматривается строение нейтральной атмосферы Земли, строение ионосферы, вопросы распространения радиоволн в ионосфере, химические реакции с ионами и нейтральными атомами, распределение электронной плотности в ионосфере (простой слой Чэпмена), магнитное поле Земли (теория Гаусса). Далее рассказывается о радиационных поясах Земли (захваченные магнитным полем заряженные частицы), свечение ночного и сумеречного неба и полярные сияния. В последней части курса рассмотрено внутреннее строение Земли и его связь с магнитным полем Земли, а также вопросы распространения акустических (продольных и поперечных) волн в твердом теле Земли.
Во всех лекциях проводится сравнение с параметрами Венеры и Марса, а иногда и с параметрами больших планет Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Профессор В.Г.Курт
Курс "Внеатмосферная астрономия" читается на астрономическом отделении физического ф-та МГУ для специальности "астрофизика и звездная астрономия". В отличии от многих других "классических" курсов, он подвержен непрерывным и многочисленным изменениям из-за быстрого роста наших знаний и методов в этом разделе современной астрономии. В курсе последовательно рассматриваются вопросы строения внешней атмосферы Солнца в связи с его рентгеновским и ультрафиолетовым излучением, механизмы генерации УФ излучения в короне, хромосфере и переходной области Солнца, влияние этого излучения на верхнюю атмосферу Земли. Далее излагаются вопросы ультрафиолетовой астрономии в связи с наблюдениями со многих искусственных спутников Земли ("Коперник", "Астрон", IUE, космический телескоп им. Э.Хаббла). Приводятся результаты исследований звезд, межпланетной и межзвездной среды, планет Солнечной системы, внегалактических источников. В следующей большой и наиболее важной части рассматриваются вопросы рентгеновской астрономии: способы и методы регистрации рентгеновского излучения, результаты исследований нормальных звезд, галактик, квазаров, компактных двойных и одиночных источников рентгеновского излучения (нейтронных звезд и черных дыр и аккрецирующих дисков вокруг них). В следующем разделе курса рассматриваются проблемы гамма астрономии, включая методы (сцинтилляционные детекторы и искровые камеры) и результаты наблюдений фона неба, Галактики и дискретных источников гамма излучения. Последний раздел курса посвящен инфракрасной и субмиллиметровой астрономии, включая результаты исследования дискретных источников ИК излучения, фона неба, реликтового (космологического) излучения и его крупномасштабной и мелкомасштабной анизотропии. Рассмотрены результаты исследований со спутников "IRAS", "ISO:" "COBE", а также их конструкция и состав научной аппаратуры.
с.н.с. Ламзин С.А.
9 семестр, 32 часа
Курс состоит из двух взаимосвязанных частей. Вначале достаточно подробно рассматриваются физические процессы, определяющие внутреннее строение и эволюцию звезд: излагаются сведения об уравнении состояния вещества, источниках энергии звезд и различных механизмах переноса тепла. Особое внимание уделено роли бета-процессов. Выводятся уравнения, позволяющие моделировать эволюцию звезд, и рассматриваются методы их решения. Вторая часть курса посвящена сравнению численных расчетов с результатами наблюдений одиночных звезд на разных стадиях эволюции. Для понимания физического смысла численных расчетов привлекаются порядковые оценки и упрощенные аналитические модели. Рассматривается процесс рождения звезд, стадия главной последовательности, красного гиганта и продвинутые этапы звездной эволюции, завершающиеся формированием белых карликов, нейтронных звезд или черных дыр. Обсуждаются механизмы взрыва новых и сверхновых звезд. Отдельно рассказывается о структуре и тепловой эволюции белых карликов и нейтронных звезд. В заключительной лекции речь идет о роли осевого вращения, пульсационной неустойчивости и механизмах потери массы на различных этапах эволюции, а также обсуждается вопрос о синтезе химических элементов.
доктор физ.-мат.наук ведущий научный сотр.
ИЗМИРАН М.А.Лившиц
4 - 5 курс, 36 часов
Курс читается с 1975 г. и в настоящее время включает в себя основные положения идеальной магнитной гидродинамики (МГД) с подробным анализом представлений о вмороженности магнитных силовых линий в плазму. Рассматриваются также низкочастотные колебания в плазме и перенос магнитных полей в Космосе. Большое внимание уделяется равновесным плазменным конфигурациям, гидродинамическим неустойчивостям, включая анализ тепловой неустойчивостии. Рассматривается роль неустойчивостей в формировании структур в звездных атмосферах и развитие Релей-Тейлоровской неустойчивости в Галактике. Анализируется роль ударных волн в звездных ветрах и в межзвездном газе, а также связь МГД с проблемами звездообразования. Совместный анализ теории и астрофизических наблюдений проводится в лекциях, посвященых теории динамо, вспышкам на звездах поздних спектральных классов и магнитной гидродинамике пульсаров.
д.ф.-м.н. Т.А.Лозинская
8-10 семестры, 36 часов
Цель спецкурса - рассмотреть взрывы сверхновых (СН) и звездный ветер как процессы, регулирующие физическое состояние газа в галактиках. Зная частоту и энергетику вспышек СН, с одной стороны, и мощность звездного ветра и число звезд с сильным ветром, с другой стороны, легко убедиться, что оба явления определяют структуру и кинематику газовой среды в галактиках.
Курс состоит из следующих разделов:
К.А. Постнов
6 семестр, 16 час
профессор А.С. Расторгуев
3 семестр, 54 часа
Обзор основных наблюдательных данных. Расстояния, лучевые скорости и собственные движения звезд. Связь систем координат. Массовые каталоги звезд, звездных характеристик, звездных скоплений Галактики. Поглощение света и его учет. Общие сведения о Галактике. Концепция звездных населений. Кинематика подсистем Галактики. Дифференциальное вращение Галактики и некруговые движения. Распределение остаточных скоростей звезд. Связь кинематических и структурных характеристик подсистем с возрастом. Методы изучения строения Галактики. Моделирование распределения масс в галактиках. Диск, балдж и гало. Согласованная система структурных и кинематических галактических постоянных и проблема шкала расстояний. Звездные скопления, их классификация и основные характеристики. Газ и пыль в галактиках. Галактика и местная группа. Элементы звездной динамики. Время релаксации и темп динамической эволюции.
Д. ф.-м. н. В. В. Шевченко, канд. ф.-м. н. Ж.Ф.
Родионова
10 семестр, 24 часа
Рассматриваются общие закономерности строения Солнечной системы и процессы эволюции отдельных тел и системы в целом. Обсуждаются вопросы планетной астрофизики, такие как дистанционное зондирование. Новыми аспектами являются сведения о прикладном значении фундаментальных исследований Солнечной системы - поиске и использовании природных ресурсов небесных тел и астероидной безопасности Земли. Подробно рассматриваются особенности и некоторые закономерности в строении рельефа поверхностей Меркурия, Венеры, Марса, Луны, крупных спутников планет-гигантов и малых планет. Студенты знакомятся с номенклатурой образований рельефа планет и их спутников, принятой Международным астрономическим союзом.
профессор В.Н. Руденко
Основной целью курса является изложение основополагающих идей и методов радиофизики, базирующихся на фундаментальных законах электричества и магнетизма, а также ознакомление студентов с принципами, позволяющими создавать устройства приема, передачи и обработки информации в условиях постоянно развивающейся элементной базы радиофизики. В рамках основной программы радиофизики Физического факультета МГУ [1] сделаны особые акценты на важные для астрономических приложений вопросы, такие как спектральный анализ сигналов, флуктуации и шумы, выделение сигнала из шума, линейные цепи, нелинейные цепи и цепи с переменными параметрами, усиление и генерация электромагнитных сигналов, антенны и др.. Меньше времени в курсе "Радиофизика" уделяется схемотехнике, инженерным методам расчета конкретных радиотехнических устройств и технологии их изготовления; необходимые теоретические сведения по этим разделам излагаются на практических занятиях. Курс универсально адаптирован к обслуживанию всех специальностей астрономического отделения физического факультета МГУ (астрономов наблюдателей, гравиметристов, астрометристов и др..)
Г.М. Рудницкий
4 курс, 30 часов
Цель курса - заложить физические основы радиометода в астрономии и показать его плодотворность и информативность в применении к самым разным типам астрофизических объектов, начиная от комет и астероидов и кончая галактиками, скоплениями галактик и крупномасштабной структурой Вселенной, дать студентам представление о методах решения теоретических задач, связанных с радиоизлучением в астрофизике и об основных результатах наблюдений небесных тел в радиодиапазоне.
Вводная лекция дает основные понятия, используемые в радиоастрономии. Приводятся определения основных единиц измерения, интенсивности и яркостной температуры радиоизлучения. Дано решение уравнения переноса излучения применительно к случаю теплового радиоизлучения (закон Рэлея-Джинса).
Следующие три лекции уделены механизмам генерации радиоизлучения в астрофизических условиях и составляют теоретическую основу курса. Последовательно рассматриваются следующие вопросы: тепловое тормозное излучение ионизованного газа; магнитотормозное излучение; синхротронное излучение; излучение кривизны; циклотронный мазер; генерация радиоизлучения плазменными колебаниями; распространение радиоволн в плазме, показатель преломления, фазовая и групповая скорости, вращение плоскости поляризации в намагниченной плазме, дисперсия радиоволн; тепловое излучение в спектральных линиях атомов и молекул, молекулярное мазерное излучение.
В следующем разделе также три лекции, посвященных радиоизлучению Солнца и объектов солнечной системы. Рассмотрены радиоизлучение спокойного Солнца, тепловое излучение короны и хромосферы на разных длинах волн, преломление радиоволн в солнечной короне, медленно меняющийся компонент радиоизлучения Солнца, корональные конденсации; типы радиоизлучения возмущенного Солнца; радиоизлучение, связанное с солнечными вспышками; микроволновые всплески; генерация радиоволн потоком частиц, проходящих через корону, и ударными фронтами; шумовые бури; радиоизлучение Луны, теория и результаты; радиоизлучение планет и комет; радиолокация Луны, планет и комет как пример активного эксперимента в астрономии; метеорная радиоастрономия
Самый большой раздел курса (8 лекций) - галактическая радиоастрономия. Здесь рассматриваются: синхротронное радиоизлучение Галактики, данные о космических лучах в Галактике, механизмы ускорения космических лучей, гало Галактики. В разделе межзвездной среды говорится об излучении межзвездного нейтрального водорода. Рассмотрены спиральная структура Галактики по наблюдениям линии 21 см, поле скоростей газа в Галактике, кинематический метод определения расстояний в Галактике, поглощение в линии 21 см, холодные водородные облака и горячая межоблачная среда. Далее следуют дискретные источники радиоизлучения в Галактике: зоны ионизованного водорода в межзвездной среде (зоны HII), их радиоизлучение в непрерывном спектре, рекомбинационные радиолинии. Приводятся основные сведения о молекулярных спектрах, о линиях излучения и поглощения межзвездных молекул в радиодиапазоне. Рассмотрены гигантские молекулярные облака и их связь с комплексами звездообразования в Галактике, молекулярные космические мазеры в областях звездообразования и в оболочках звезд поздних спектральных классов, механизмы образования межзвездных и околозвездных молекул. Другие виды дискретных галактических радиоисточников, рассматриваемых в курсе: "радиозвезды", звезды ранних спектральных классов с ионизованными оболочками, новые и сверхновые звезды, звезды типа UV Кита, RS Гончих Псов и тесные двойные системы, остатки вспышек сверхновых, пульсары. Среди пульсаров особое внимание уделяется новому классу пульсаров с миллисекундными периодами, большинство которых входит в тесные двойные системы, что дает возможность экспериментальной проверки общей теории относительности.
Три лекции читаются по разделу внегалактической радиоастрономии: радиоизлучение нормальных галактик (в континууме и в радиолиниях); радиогалактики; квазизвездные радиоисточники. В лекции о радиоизлучении нормальных и активных галактик
Одна лекция посвящена применением радиоастрономических методов к исследованиям в области космологии и крупномасштабной структуры Вселенной. Рассмотрены статистические подсчеты радиоисточников и зависимость числа источников от плотности потока в разных моделях Вселенной, космологические тесты в радиоастрономии, реликтовое фоновое радиоизлучение как свидетельство горячей модели возникновения Вселенной.
В заключение курса рассмотрены радиоастрономические аспекты проблемы поиска внеземных цивилизаций. Приводятся сведения о планетных системах, найденных в последние годы у ближайших к Солнцу звезд. Обоснован выбор целей для поиска радиосигналов, принимаемой частоты и времени приема. Обсуждаются параллельные наблюдения астрофизического значения, которые могут и должны совмещаться с поисками внеземных цивилизаций.
По ходу лекций решается ряд задач на применение изложенного материала к конкретным астрофизическим объектам.
д.ф.-м.н. Сильченко О.К.
8 или 10 семестр, 32 часа.
После первой вводной лекции, где коротко перечисляются все проблемы, которые освещаются в курсе лекций, следующая большая тема - концепции образования галактик. Рассматриваются как классические концепции, разработанные в 70х годах (бездиссипативный и диссипативный коллапсы протогалактического облака, сейчас именуемые монолитным коллапсом), так и современная концепция иерархического собирания галактик из мелких фрагментов в результате мержинга темных гало. Наблюдательные данные, относящиеся к этой теме, включают статистику и эволюцию морфологических типов галактик, состав скоплений галактик на разных красных смещениях. Особое внимание уделяется Глубокому Хаббловскому полю как основному источнику информации о слабых далеких галактиках на нынешний момент. Отдельная лекция посвящается теории динамической эволюции галактик и перспективной идее "секулярной" эволюции, предполагающей кардинальную структурную перестройку галактики на временных масштабах порядка миллиардов лет.
Следующий большой раздел - методы исследования истории звездообразования в галактиках по наблюдениям близких объектов. Основной метод исследования фотометрической и спектральной эволюции галактик - это метод эволюционного синтеза. Параметрами метода, задаваемыми в основном из наблюдений всего массива звезд нашей Галактики, являются начальная функция масс звезд и распределение их по возрастам, ограничивающее возможные истории звездообразования в спиральных галактиках. Отдельная фундаментальная проблема - это химическая эволюция галактик. Происхождение химических элементов включает первичный нуклеосинтез Большого Взрыва, производство тяжелых элементов в медленной эволюции звезд, взрывной нуклеосинтез в сверхновых I и II типа. Наблюдательные данные, ограничивающие модели химической эволюции, относятся в основном к нашей Галактике: это металличность и соотношение различных элементов в гало, балдже, диске, проблема G-карликов. Описание в курсе моделей химической эволюции начинается простейшими аналитическими моделями химической эволюции в замкнутых системах и кончается самыми современными моделями, включающими галактический ветер и аккрецию газа извне. Отдельные лекции посвящаются актуальным вопросам эволюции галактик, вызывающим сейчас ос