|
ПРОГРАММА
вступительного экзамена в аспирантуру САО
по специальности 01.03.02 астрофизика и звездная астрономия
I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1. Определение
основных плоскостей: горизонта, небесного экватора, эклиптики.
Системы небесных координат. Астрометрические звездные каталоги.
Шкалы времени, используемые в астрономии.
2. Прецессия,
нутация, движения полюсов и неравномерность вращения Земли.
Редукционные вычисления: учет прецессии, нутации, параллакса,
аберрации света и эффекта Допплера.
3. Понятие потока,
интенсивности, спектральной плотности электромагнитного
излучения. Абсолютно черное тело и функция Планка. Закон
Стефана-Больцмана. Эффективная и цветовая температура.
4. Фотометрические
характеристики звезд. Системы звездных величин. Светимости и
абсолютная величина звезд. Показатель цвета звезд. Температуры
звезд. Классификация звездных спектров. Диаграмма "спектр -
светимость". Оценка размеров звезд.
5. Эволюция звезд
различных масс. Особенности эволюции звезд в двойных системах.
6. Двойные звезды.
Определение масс звезд. Переменные звезды: цефеиды, затменные
переменные; новые и сверхновые звезды.
7. Непрерывный спектр
звезд. Образование спектральных линий звезд и туманностей.
8. Движение звезд в
пространстве и вращение Галактики. Строение Галактики. Типы
звездных населений. Звездные скопления: рассеянные и шаровые.
Межзвездный газ и области звездообразования.
9. Галактики и их
классификация. Оценка расстояний и размеров галактик. Красное
смещение. Постоянная Хаббла. Реликтовое излучение и
крупномасштабная структура Вселенной.
10. Фундаментальные
ограничения на точность измерений потока и координат
астрономических объектов в оптическом диапазоне.
11. Оптические
телескопы. Светосила, разрешающая способность. Спектральное
оснащение телескопа. Основные аберрации оптических систем.
12. Основные
поколения оптических телескопов ХХ столетия. Современные крупные
телескопы.
13. Приемники
оптического излучения: фотоэмульсия, ЭОП, ФЭУ, ПЗС.
14. Радиотелескопы.
Антенны радиотелескопов - основные типы и их характеристики.
Двухэлементные
и многоэлементные интерферометры.
15. Основные схемы
радиометров. Шумовая температура и чувствительность радиометров
15. Основные
характеристики Солнца как звезды. Внутреннее строение.
Фотосфера, хромосфера, корона. Солнечная активность. Солнечный
ветер. Основные инструменты для наблюдений Солнца.
16. Тепловое и
нетепловое космическое радиоизлучение; механизмы излучения и его
источники. Космические лучи.
17.Основы
радиоастрономии. Основные характеристики радиоизлучения -
интенсивность, яркость, плотность потока. Излучение черного
тела, закон Планка. Поглощение и излучение радиоволн, уравнение
переноса. Закон Кирхгофа, температура излучения.
18. Радиоизлучение
небесных объектов. Основные механизмы: тепловой, синхротронный.
Радиоизлучение Солнца (основные характеристики). Радиоизлучение
Луны и планет. Галактика - основные источники радиоизлучения.
Основные характеристики излучения пульсаров, квазаров,
радиогалактик.
19. Задачи
внеатмосферной астрономии. Основные типы источников космического
излучения в УФ, рентгеновском, гамма и далеком ИК диапазонах.
II. АСТРОФИЗИКА
1. Перенос излучения:
коэффициенты излучения и поглощения, оптическая толщина,
уравнение переноса и его решение для простейших случаев.
2. Взаимодействие
излучения и вещества: основные процессы; томсоновское рассеяние;
свободно-свободное излучение; обратное комптоновское рассеяние;
синхротронное излучение.
3. Термодинамическое
равновесие; локальное термодинамическое равновесие в
астрофизических условиях. Формула Саха. Коэффициенты поглощения
и образование спектральных линий.
4. Межзвездная среда;
ионизация водорода; запрещенные линии. Области НI и НII,
физические условия в них.
5. Остывание и нагрев
газа в межзвездной среде. Пылевая составляющая межзвездной
среды. Молекулярные облака.
6. Межзвездные
магнитные поля. Вмороженность магнитного поля. Наблюдательные
проявления космических магнитных полей в оптическом и
радиодиапазонах.
7. Джинсовская
неустойчивость и образование звезд. Контракционная фаза
эволюции. Звезды типа Т Тельца. Образование газо-пылевых
дисков.
8. Звезды:
механическое и тепловое равновесие; теорема вириала и
отрицательная теплоемкость звезд. Основные уравнения строения
звезд. Перенос излучения и источники непрозрачности в звездных
атмосферах. Конвекция.
10. Источники
звездной энергии; ядерные реакции. Эволюция звезд и синтез
тяжелых элементов.
11. Поздние стадии
эволюции звезд. Вырожденный газ и белые карлики. Нейтронные
звезды и их астрофизические проявления. Черные дыры.
12. Эволюция звезд в
тесных двойных системах. Рентгеновские и радиопульсары.
Миллисекундные пульсары.
13. Строение и
особенности звездообразования в галактиках различных
морфологических типов. Постоянная Хаббла и методы ее
определения. Основные физические параметры галактик. Кривые
вращения галактических дисков.
13. Группы и
скопления галактик. Активные ядра галактик и квазары.
14. Космологическое
расширение. Фридмановские модели Вселенной. Ранние стадии
эволюции. Первичный нуклеосинтез. |
