Введение в астрофизику частиц, 2025 год
Лекции: | Владислав Баринов |
Семинары: | Александр Либанов. |
Астрофизика частиц занимается изучением свойств элементарных частиц методами астро-физики и изучением свойств астрофизических объектов методами физики частиц. Вводный курс астрофизики частиц рассчитан на студентов бакалавриата, которым только предстоит познакомиться с квантовой теорией поля и космологией.
План курса
- Часть 1: Основы астрономии и астрофизики.
- Введение. Современные наблюдательные возможности. Строение Вселенной на различных масштабах. Расстояния, характерные времена, массы.
- Угловые масштабы и системы небесных координат.
- Основные понятия астрофизики и определение параметров астрофизических объектов.
- Элементы физики звезд и основы звездной эволюции.
- Часть 2: Элементы космологии.
- Космологический принцип, однородность и изотропность. Метрика Фридмана – Робертсона – Уокера. Красное смещение. Закон Хаббла, границы применимости.
- Уравнение Фридмана. Примеры космологических решений.
Ускоренное расширение Вселенной.
- Общие свойства эволюции Вселенной. Темная материя и темная энергия. Наблюдательные доказательства существования темной материи. Космологические параметры. Возможные кандидаты на роль частиц темной материи.
- Понятия расстояний в космологии. Расстояния при малых красных смещениях, фотометрическое расстояние, расстояние по угловому диаметру.
Соотношение дуальности. Расстояния при больших красных смещениях.
Пекулярные скорости и влияние локальных эффектов.
- Лестница расстояний. Первичные и вторичные индикаторы расстояний. Способы определения космологических расстояний.
- Часть 3: Крупномасштабная структура Вселенной и Скопления галактик
- Формирование структур, Корреляционная функция и спектр мощности, Функция масс.
- Распределение темной материи в различных структурах. Проблема темного гало.
- Скопления галактик, Эффект Сюняева – Зельдовича. Измерение масс скоплений галактик. Космология и скопления галактик.
Литература
- Горбунов Д. С., Рубаков В. А. Введение в теорию ранней Вселенной: Теория горячего Большого взрыва.
- Горбунов Д. С., Рубаков В. А. Введение в теорию ранней Вселенной: Космологические возмущения. Инфляционная теория.
- Steven Weinberg, Cosmology, Oxford University Press, 2008.
- Viatcheslav Mukhanov, Physical Foundations of Cosmology, Cambridge University Press, 2012
- Засов А.В., Постнов К.А. Общая астрофизика, 2016.
- Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии, 2011
- Бисноватый-Коган Г.С. Релятивистская астрофизика и физическая космология
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Теория поля. Т.2
- Степаньянц К.В., Классическая теория поля
- Houjun Mo, Frank van den Bosch, Simon White, Galaxy Formation and Evolution, Cambridge University Press
- James Binney, Scott Tremaine, Galactic Dynamics: Second Edition, Princeton University Press, 2008
- David W. Hogg, Distance measures in cosmology, arXiv:astro-ph/9905116
Некоторые полезные ссылки
1. https://ui.adsabs.harvard.edu/
2. https://cosmoversetensions.eu/
3. https://ned.ipac.caltech.edu/help/cosmology_calc.html
4. https://sites.astro.caltech.edu/~george/ay127/
5. https://taotie.readthedocs.io/en/latest/index.html
6. http://www.evarist.org/course/cosmology/
7. https://ned.ipac.caltech.edu/level5/index.html
8. https://apod.nasa.gov/apod/astropix.html
9. https://www.astronet.ru