Введение в астрофизику частиц (5 семестр), 2020 год

Лекции:	Сергей Троицкий
Семинары:	Павел Петров

Аннотация

План курса

Введение
- что и как изучает астрофизика частиц; примеры
  - нейтрино от сверхновой 1987А, модели взрывов сверхновых типа II и ограничения на модели физики частиц. Пример: КК-гравитоны в моделях с большими дополнительными пространственными измерениями.
Определение параметров астрофизических объектов
- что могут и чего не могут современные астрономические инструменты
- форма и угловые размеры. Характерные угловые разрешения инструментов фотонной и нефотонной астрономии
- расстояния и линейные размеры. Шкала расстояний, открытие ускоренного расширения Вселенной («тёмная энергия»), современный «хаббловский кризис»
- массы и плотности
  - Пример: можем ли мы доказать, что в центре Галактики находится сверхмассивная черная дыра?
  - наблюдательные доказательства существования темной материи
- магнитные поля. Методы, не зависящие от электронной плотности. Способы одновременного определения электронной плотности и поля. Нетепловые излучения (синхротронное, обратно-комптоновское) и их применения для определения магнитных полей
Звезды: строение и эволюция, ограничения на новую физику
- внутреннее строение Солнца и обычных звезд
  - Пример: общие ограничения на новую физику из факта существования звезд
- горение звезд и их эволюция. Ограничения на новые частицы из звездной эволюции
Нефотонная астрономия
- нейтрино
  - детектирование нейтрино. Астрофизические источники нейтрино.
  - солнечные нейтрино, гелиосейсмология и проблемы солнечных моделей
- космические лучи (протоны и более тяжелые ядра). Галактические космические лучи.
  - Пример: антивещество в космических лучах низкой энергии
- космические лучи высоких и сверхвысоких энергий, широкие атмосферные ливни
- гравитационно-волновая астрономия: общие принципы, первые результаты, будущее

Литература

(Здесь приведена литература, относящаяся к значительным частям курса. Ссылки на книги, статьи и обзоры по отдельным темам даются на лекциях)

B.W. Carroll, D.A. Ostlie. «An introduction to modern astrophysics.» Pearson/Addison Wesley, 2017.
G.G. Raffelt. «Stars as laboratories for fundamental physics.» Univ. of Chicago Press, 1996.
А.В. Засов, К.А. Постнов. «Общая астрофизика.» Век-2, 2015.
«Multiple messengers and challenges in astroparticle physics.» Editors: R. Aloisio, E. Coccia, F. Vissani. ; Springer, 2018.
F.A. Aharonian. «Very high energy cosmic gamma radiation.» World Scientific, 2004.
М. Vietri. «Foundations of high-energy astrophysics.» Univ. of Chicago Press, 2008.
M. Spurio. «Particles and astrophysics: a multimessenger approach.» Springer, 2015.
S. Weinberg. «Lectures on astrophysics.» Cambridge Univ. Press, 2020.

Логин:
Пароль:		Регистрация