Логин: Delete icon
Пароль:Регистрация
Логотип Физического факультета МГУ
Логотип Института ядерных исследований РАН
Кафедра физики частиц и космологии
Физического факультета МГУ
IconIconIconIconIcon
  •Главная   •ИЯИ   •Наука   •Учеба   •Курсовые   •Люди   •Связь   •Брошюра   •Постер

Астрофизика частиц (8-9 семестры)

Лекции: Сергей Троицкий
Семинары: Осипов
Илья Тарасов

Изучаются избранные вопросы общей астрофизики, имеющие отношение к физике частиц, и теоретическая астрофизика элементарных частиц (нефотонная астрофизика).

План курса
  1. Введение
    • что и как изучает астрофизика частиц; примеры
    • пример: нейтрино от сверхновой 1987А, модели взрывов сверхновых типа II и ограничения на модели физики частиц
    • базовые сведения из астрофизики: астрофизические объекты и их характеристики - потоки излучения, расстояния, основные физические параметры
    • методы определения параметров источников: что могут и чего не могут современные астрономические инструменты
      Материалы лекций и задачи:
  2. Ускорение частиц и нетепловое излучение в астрофизике
    • излучение релятивистских частиц (синхротронное, изгибное, обратно-комптоновское)
    • основные механизмы ускорения
    • максимальная энергия и спектр ускоренных частиц
  3. Звезды: строение и эволюция, ограничения на новую физику
    • внутреннее строение Солнца и обычных звезд: данные и модели; ограничения на новую физику из факта существования звезд
    • горение звезд и их эволюция
    • гипотетические легкие частицы (аксионы, парафотоны и пр.) и лабораторные ограничения на их параметры
    • ограничения на новые частицы из звездной эволюции
    • вырожденные звезды - белые карлики: их физическое описание, функция светимости, ограничения на новые частицы из скорости остывания
    • нейтронные звезды, пульсары и магнетары
  4. Астрономия высоких энергий
    • диффузное гамма-излучение
    • точечные источники в МэВ-ГэВ диапазоне
    • активные ядра галактик: определение, классификация, структура и источники энергии, объединенная схема
    • блазары и IR/TeV кризис
    • смешивание фотонов с новыми частицами: осцилляции и поляризационные эффекты
  5. Нефотонная астрономия
    • нейтрино
    • космические лучи (протоны и ядра)
    • космические лучи высоких энергий (широкие атмосферные ливни)
  6. Космические частицы сверхвысоких энергий
    • экспериментальные результаты, проблемы и противоречия
    • ускорение частиц до сверхвысоких энергий
    • распространение частиц сверхвысоких энергий
    • модели неускорительного происхождения наиболее энергичных частиц: сверхтяжелая темная материя, топологические дефекты
  7. Ограничения на новые частицы из эволюции Вселенной
    • темная материя и перезакрытие Вселенной
    • нуклеосинтез
  8. Астрофизические ограничения на другие модели новой физики
    • изменение со временем констант взаимодействия
    • электромагнитные взаимодействия нейтрино
    • масса и заряд фотона
    • прочее
Литература
  • B.W. Carroll, D.A. Ostlie. «An introduction to modern astrophysics.» Pearson/Addison Wesley, 2007.
  • G.G. Raffelt. «Stars as laboratories for fundamental physics.» Univ. of Chicago Press, 1996.
  • А.В. Засов, К.А. Постнов. «Общая астрофизика.» Век-2, 2006.
  • C.D. Dermer, G. Menon «High energy radiation from black holes: gamma rays, cosmic rays, and neutrinos.» Princeton University Press, 2009.
  • F.A. Aharonian. «Very high energy cosmic gamma radiation.» World Scientific, 2004.
  • М. Vietri. «Foundations of high-energy astrophysics.» Univ. of Chicago Press, 2008.
  • Я.Б. Зельдович, С.И. Блинников, Н.И. Шакура. «Физические основы строения и эволюции звезд.» Изд. МГУ, 1981.