Sylabus
*1 Úvod 1.1 Vznik teorie 1.2 Model našeho Slunce
Lithiový problém
Neutrinový problém
*3 Stavová rovnice 3.1 Střední molekulová hmotnost
Atomová hmotnost
Látkové množství, gramatom, grammolekula
Molární hmotnost, molekulová hmotnost
Střední molekulová hmotnost 3.2 Ideální plyn 3.3 Tlak záření 3.4 Elektronová degenerace
Úplná degenerace 3.5 Částečná ionizace v povrchových vrstvách
Iterační řešení
Složitější stavové rovnice
Kompaktní objekty
*4 Základní rovnice stavby hvězd 4.1 Rovnice zachování hmoty 4.2 Pohybová rovnice a rovnice hydrostatické rovnováhy 4.3 Rovnice tepelné rovnováhy 4.3.1 Proton-protonový řetězec 4.3.2 CNO cyklus 4.3.3 Přeměna hélia na uhlík a další reakce 4.3.4 Tepelná rovnováha a změny entropie 4.4 Rovnice přenosu energie 4.4.1 Rovnice zářivého přenosu energie *
(odvození rovnice přenosu záření viz NAST013 Astrofyzika I, zdroje opacity viz NAST024 Elementární procesy)
Rovnice přenosu záření ve sférické symetrii
Integrální veličiny 1. integrál rovnice přenosu 2. integrál rovnice přenosu
Rozvoj skoro izotropní intenzity
Kirchhoffův zákon
Rosselandova střední opacita
Odhad střední volné dráhy a toku
Poznámka o difuzním formalismu 4.4.2 Rovnice konvektivního přenosu energie
Podmínka pro konvekci
Odvození adiabatického gradientu teploty
Jednotný zápis zářivé a konvektivní rovnováhy
Podpovrchové vrstvy
*5 Matematická struktura rovnic hvězdného nitra 5.1 Stacionární model 5.2 Vývojový model 5.3 Dynamický model
*6 Počáteční a okrajové podmínky 6.1 Počáteční podmínky 6.2 Okrajové podmínky v centru 6.3 Okrajové podmínky na povrchu 6.3.1 Fotosféra 6.3.2 Podfotosférické vrstvy
*7 Henyeova numerická metoda integrace vnitřních částí hvězdy 7.1 Metoda úplné linearizace
Diskretizace
Okrajové podmínky v centru
Vnější okrajové podmínky
Linearizace
Iterace
Časový krok 7.2 Meze linearizace
*8 Vývoj osamocené hvězdy 8.1 Ilustrativní příklad: vývoj hvězdy o hmotnosti 4 M_Slunce 8.2 Odlišnosti hvězdného vývoje v závislosti na hmotnosti hvězdy
Vliv počátečního obsahu hélia a těžších prvků
*9 Srovnání předpovědí teorie hvězdného vývoje s pozorováním 9.1 Jak získávat pozorovací data?
Zářivý výkon hvězdy
Efektivní teplota hvězdy
Hmotnosti a poloměry hvězd
Diagram V versus (B-V) pro hvězdokupy 9.2 Vysvětlení hlavních rysů Hertzsprungova-Russellova diagramu 9.3 Projevy vývoje ve hvězdokupách 9.4 Projevy vývoje ve dvojhvězdách 9.5 Změny chemického složení pozorované ve spektrech 9.6 Test vnitřní struktury hvězd pomocí apsidálního pohybu 9.6.1 Apsidální pohyb v klasické mechanice 9.6.2 Relativistický apsidální pohyb 9.6.3 Celkový apsidální pohyb 9.7 Projevy vývoje za dobu lidské historie
*10 Jednoduché analytické modely a odhady 10.1 Polytropní děj
Konkrétní případ stavové rovnice hvězdné látky
Obecnější odvození z 1. věty termodynamické 10.2 Laneova-Emdenova diferenciální rovnice 10.3 Polytropní modely hvězd
Hustota
Tlak
Teplota
Hmota obsažená v kouli
Srovnání polytropních modelů se standardním modelem Slunce
Chandrasekharova mez
*11 Hvězdný vítr a ztráta hmoty z hvězd 11.1 Observační fakta
Pozorovací důkazy větru u chladných hvězd
Důkazy pro horké hvězdy
Úniková rychlost 11.2 Parkerova teorie větru u chladných hvězd
Nestabilita isotermální atmosféry
Hydrodynamické rovnice 11.3 CAK teorie hvězdného větru řízeného zářením
Zrychlení působené zářením
Vliv metalicity na vítr
Časová modulace hvězdného větru 11.4 Vliv hvězdného větru na vývoj hvězd
Parametrický popis větru
Vliv větru
*12 Vliv rotace 12.1 Rocheův model a jednoduché odhady
Odhady poloměrů hvězd
Minimální rotační perioda
Maximální rotační perioda 12.2 Modely hvězdného vývoje se započtením rotace
Vektorový tvar rovnic stavby
Různé modely rotujících hvězd 12.3 Některé výsledky vývoje rotujících hvězd
Vývoj rotační rychlosti
Vliv na vývojové dráhy v HR diagramu
Vliv na povrchové chemické složení
Srovnání s pozorováním
Vliv metalicity na rotační nestabilitu
*13 Vývoj dvojhvězd 13.1 Rocheův model a jednoduché odhady
Fyzikální klasifikace dvojhvězd 13.2 Výpočet hvězdného vývoje ve stadiu výměny hmoty
Vzdálenost složek dvojhvězdy
Nekonzervativní přenos hmoty
Model hvězdného nitra 13.3 Některé výsledky modelování vývoje dvojhvězd
Příklad konkrétní dvojhvězdy 4 M_Slunce a 3,2 M_Slunce 13.4 Modely vývoje dvojhvězd versus pozorování
Vývojový paradox
Hvězdy se závojem
Excentrické dráhy
Magnetické polary
*14 Pulsace hvězd * 14.1 Radiální pulsace sférických hvězd 14.1.1 Podmínka pro vznik pulsací 14.1.2 Opacitní mechamismus pulsací 14.1.3 Hrubý odhad periody radiálních pulsací 14.1.4 Vztahy perioda - zářivý výkon - barva 14.2 Kinematika neradiálních pulsací 14.2.1 Sektorální pulsace rotujících hvězd 14.3 Hydrodynamika pro jednoduché vlnění *
(vlnění ve 3D a asteroseismologie viz NAST001 Sluneční fyzika)
Základní rovnice hydrodynamiky
Rovnovážný stav
Perturbace 14.3.1 Akustické vlny v homogenním prostředí (p-módy) 14.3.2 Vnitřní gravitační vlny (g-módy) 14.3.3 Povrchové gravitační vlny (f-módy)
Přesná sférická řešení
*15 Gravitační kolaps protohvězd 15.1 Způsoby ochlazování 15.2 Vývoj před hlavní posloupností 15.3 Poloha Hayashiho linie 15.4 Minimální Jeansova hmotnost 15.5 Eddingtonova mez
*16 Explozivní stadia ve vývoji hvězd 16.1 Supernovy vznikající kolapsem jádra
Energetická bilance
Pozorování neutrin ze SN 1987 A 16.1.1 Mechanismus neutrinové bomby 16.1.2 Záblesky záření gama (GRB) 16.1.3 Nukleosyntéza r-procesem 16.1.4 Dosvit a zbytky po supernovách 16.2 Supernovy vznikající explozí bílého trpaslíka 16.2.1 Laminární rychlost deflagrace 16.2.2 Chapmanova-Jouguetova rychlost detonace 16.2.3 Rayleighova-Taylorova nestabilita
*17 Typy pozorovaných hvězd a jejich vývojová stadia * 17.1 Horké hvězdy spektrálního typu O a Wolfovy-Rayetovy hvězdy
O hvězdy
Wolfovy-Rayetovy hvězdy
Podtrpaslíci O 17.2 Hvězdy spektrálního typu B 17.2.1 Chemicky pekuliární Bp hvězdy 17.2.2 Pulsující beta Cep hvězdy 17.2.3 Pomalu pulsující B hvězdy (SPB) 17.2.4 Hvězdy se závojem (Be stars) 17.2.5 Svítivé modré proměnné (LBV) 17.3 Hvězdy spektrálních typů A a F 17.3.1 Chemicky pekuliární Am hvězdy 17.3.2 Magnetické Ap hvězdy 17.3.3 Pulsující delta Scuti hvězdy 17.3.4 SX Phe hvězdy 17.3.5 gamma Dor hvězdy 17.3.6 Lithium a berylium u F a G hvězd 17.4 Chladné G, K a M hvězdy 17.4.1 Chromosféricky aktivní hvězdy: UV Cet, BY Dra, aj.
Hvězdy typu UV Cet
Hvězdy typu BY Dra
Skvrnité hvězdy typu RS CVn
Těsné dvojhvězdy typu W UMa
Hvězdy typu FK Com 17.4.2 Pulsující hvězdy: Cefeidy, Miry, R CrB a AGB hvězdy
Cefeidy
Hvězdy typu W Vir
Hvězdy typu RR Lyr
Miry
Hvězdy typu R CrB
Hvězdy asymptotické větve obrů
Hvězdy typu RV Tau 17.5 Hvězdy v raných vývojových stadiích 17.5.1 T Tauri hvězdy 17.5.2 FU Ori hvězdy 17.6 Hvězdy v pozdních vývojových stadiích 17.6.1 Bílí trpaslíci a ZZ Ceti hvězdy
Bílí trpaslíci
ZZ Cet hvězdy 17.6.2 Novy, kataklyzmatické proměnné a polary
Rekurentní novy
Trpasličí novy
Polary typu AM Her
Intermediální polary DQ Her
Hvězdy typu AM CVn 17.6.3 Supernovy
Anotace
Fyzika hvězdného nitra a vývoj hvězd. Stavová rovnice, základní rovnice stavby, matematická struktura rovnic, počáteční a okrajové podmínky, Henyeova numerická metoda.
Vývoj osamocené hvězdy, srovnání předpovědí teorie s pozorováním, jednoduché analytické (polytropní) modely. Hvězdný vítr, vliv rotace, vývoj dvojhvězd, pulsace hvězd, gravitační kolaps protohvězd, explozivní stadia ve vývoji hvězd.
Typy pozorovaných hvězd a jejich vývojová stadia.