Table des matières des cours d`astronomie/astrophysique

Table des matières des cours d’astronomie/astrophysique
PHYS-F-105 : La structure de l’univers (24h)
AJ
Hiérarchie de l’univers et puissances de 10
Evolution historique des modèles d’univers : d’Aristote à l’univers en expansion
Description qualitative des différents astres [(exo)planètes, soleil, étoiles, galaxies, amas, grandes structures]
Formation des étoiles et des planètes
Eléments de structure et évolution stellaire, nucléosynthèse
Galaxies : classification, populations, milieu interstellaire, amas de galaxies
Eléments de cosmologie
PHYS-F-208 : Astronomie (24h)
DP
(A préciser)
PHYS-F-304 : Astrophysique : Propriétés observables et structure des étoiles (24h)
SG
Propriétés observables des étoiles (Böhm – Vitense):
- rappels : parallaxe, système de magnitudes
- luminosité, température & types spectraux, masse, rayon, composition chimique
- corrélation empirique L – Teff : diagramme de HR :
o étoiles proches
o amas ouverts
o amas globulaires
- corrélation empirique M – L
- corrélation masse – âge – luminosité – composition chimique : populations stellaires
Structure stellaire (Bowers & Deeming)
- Equilibre hydrostatique :
o Théorème du viriel
-
-
Thermodynamique :
o Gaz parfait
o Equilibre thermodynamique
o Distribution de Maxwell – Boltzmann, fonction de partition
o Equilibre d’ionisation de Saha
o ETL
o Exposants adiabatiques
Processus de transport de l'énergie
o transport radiatif :
§ Intensité spécifique, Intensité moyenne, Flux,
§ Tenseur de pression de radiation
§ opacités
(Phénomènes d'absorption/émission: induite, spontanée; diffusion;
coefficients d'Einstein, coefficients d'émission,
coefficients d'absorption)
§ Equation de transfert
(profondeur optique, fonction source, conditions aux limites,
moments de l'équation de transfert, approximation de diffusion)
§ Atmosphère grise
§ profils de raies en absorption
(élargissement naturel, Doppler, collisionnel ;
interprétation des spectres stellaires, détermination d'abondances
o convection (stabilité du gradient radiatif, gradient convectif, théorie MLT)
o conduction
o émission de neutrinos
-
Problème complet de la structure stellaire
o Théoreme de Vogt-Russel, masse de Chandrasekhar, polytropes, transformations homologues,
équations d'etat semi - dégénérées et dégénérées
MA1 – Cours de base : Evolution des étoiles simples et binaires (5 ECTS, soit 48h cours)
(Bowers et Deeming – 3e partie)
Commun avec VUB ? LS (étoiles simples) et JPdG (binaires)?
Sources d'énergie nucléaire :
- Propriétés du noyau, modèle en couche, énergie de liaison, facteurs de pénétration, section efficace,
taux de réaction, barrière coulombienne et effet tunnel, réactions résonnantes, réactions non
résonnantes, photodésintegrations
- Principaux sites de réactions nucléaires :
combustion de l'H, combustion de l'He, combustion des CNO, neutrinos
Stabilité des étoiles et hydrodynamique :
- équations de l’hydrodynamique, viscosité, équations d'état, instabilités, oscillations adiabatiques, non
adiabatiques, instabilité vibrationnelle et contreparties observationnelles (Céphéides, ...)
- hélioséismologie et astéroséismologie
- vents stellaires
- rotation stellaire
- circulation méridienne
- champs magnétiques
Evolution des étoiles :
- étoiles isolées :
o modèles d'étoiles
o formation des étoiles (masse de Jeans)
o contraction vers la séquence principale, limite d'Hayashi
o séquence principale
o évolution hors de la séquence principale
o stades avancés de l'évolution
o étoiles Miras, étoiles Céphéides
o enveloppes circumstellaires (propriétés radio et IR : poussières, molécules…)
o nébuleuses planétaires et étoiles post-AGB
o naines blanches
o étoiles à neutrons, pulsars
o SNII
o trous noirs
o hypernovae, sursauts gamma
-
étoiles doubles
o classification
o lobe de Roche
o évolution des binaires serrées
o accrétion de masse
§ par vent, par disque d'accrétion
o accrétion de spin (étoiles FK Com, étoiles WIRRING)
o transfert de masse: cas A, B, C
o synchronisation, circularisation par effet de marée
o évolution des éléments orbitaux
o Applications : étoiles à baryum, novae, SN Ia, sources X, étoiles runaway
Spectrophysique et astrophysique (24h)
(M. Godefroid)
Atmosphères stellaires (24h)
SvE ?
Physique des atmosphères stellaires, théorie du transfert radiatif, determination d'abondances
…
Théorie de la nucléosynthèse (24h)
SG ?
Composition chimique du système solaire, des étoiles, du milieu interstellaire
Processus s, r et p
Anomalies isotopiques dans météorites
…
Questions avancées d'astrophysique observationnelle (24h)
Commun avec VUB ?
SvE et C. Sterken (VUB)?
Instrumentation astronomique: interférométrie (VLTI), astrométrie spatiale, spectroscopie (échelle et classique),
photométrie, observations IR, observations radio (ALMA), astronomie X et gamma, neutrinos, ondes
gravitationnelles;
Application à la détection d’exoplanètes
Planétologie et cosmochimie (24h)
DP et D. Demaiffe ?
Planètes du système solaire : composition, formation, résultats des sondes spatiales
Exoplanètes : propriétés, théories de formation de ces systèmes planétaires;
Eléments d’exobiologie
Astrophysique galactique et statistique (24h BAC 3)
AJ ?
Composantes de la galaxie :
- disques, bras spiraux, barre, bulbe, halos, populations, trou noir central
- cannibalisme galactique et courants fossiles dans le halo
- « warp » ?
Cinématique galactique :
- ellipsoïde de Schwarzschild, constantes de Oort, courbe de rotation, courants dynamiques
Dynamique galactique
- théorèmes de Jeans
- estimation de la masse locale du disque
- modèles dynamiques de galaxies
- matière sombre
- Solutions possibles au problème de la matière sombre:
o CDM
o MOND
Astrophysique extragalactique et cosmologie observationnelle
N