F8601 Modelling of stellar atmospheres

Přírodovědecká fakulta
jaro 2023
Rozsah
2/1/0. 3 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Jiří Kubát, CSc. (přednášející)
Mgr. Brankica Kubátová, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Jiří Kubát, CSc.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Jiří Kubát, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 11:00–12:50 Fs1 6/1017, Út 13:00–13:50 Fs1 6/1017
Předpoklady
Doporučeno absolvování přednášky F7600 "Fyzika hvězdných atmosfér".
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Cílem předmětu je poskytnout studentům ucelený pohled na postupy používané v modelování hvězdných atmosfér a hvězdných větrů a na vzájemné souvislosti použitých fyzikálních zákonitostí.
Výstupy z učení
Studenti a studentky budou po absolvování předmětu:
  • seznámeni se současným stavem poznání fyziky hvězdných atmosfér,
  • rozumět vzájemným souvislostem mezi rovnicemi popisujícími hvězdné atmosféry,
  • rozumět současnému pohledu na vznik hvězdných větrů,
  • schopni použít modelování hvězdných atmosfér a větrů k analýze pozorování,
  • schopni pokračovat ve vlastním studiu problematiky.
    • Osnova
    • Obecné základní rovnice hvězdných atmosfér (zářivá hybnost a zářivá energie, hydrodynamické rovnice a jejich zjednodušení pro jednorozměrnou atmosféru)
    • Šedá atmosféra (Hopfova funkce, šedá atmosféra se skokem opacity zpětný ohřev, střední opacity (toková střední opacita, Rosselandova střední opacita)
    • Jednorozměrné hydrostatické modely atmosfér (hydrostatická rovnováha, energetická rovnováha (zářivá rovnováha, konvekce), Unsöldova-Lucyho metoda korekce teplot, kritéria konvektivní nestability, modelování konvekce, rovnice přenosu záření, rovnice pro obsazení energetických hladin, přehled potřebných rovnic, diskretizace rovnic a jejich řešení, metoda úplné linearizace, užití metody urychlené lambda iterace, sféricky symetrické modely atmosfér, NLTE ohřev, zářivá difúze, rotace jednorozměrných atmosfér, jednorozměrné modely okolohvězdných disků)
    • Opacita v modelech atmosfér (absorpce, emise a rozptyl, pokrývkový jev a jeho započtení v LTE i NLTE
    • Hvězdný vítr (typy hvězdných větrů, vítr urychlovaný tlakem, izotermický hvězdný vítr a jeho řešení, vliv dodatečných sil na hvězdný vítr)
    • Základní mechanismy urychlování hvězdného větru (koronální vítr, vítr urychlovaný zářením)
    • Vítr urychlovaný prachem (podmínky, opacita, dvousložkový popis, přenos hybnosti mezi složkami)
    • Hvězdný vítr urychlovaný zářením v čarách (mechanismus urychlování větru a přenosu hybnosti, zářivé zrychlení, jeho určení a limitní případy; CAK řešení a jeho vlastnosti, určování koncové rychlosti větru a míry ztráty hmoty, stabilita hvězdného větru, nehomogenní hvězdný vítr)
    • Vícerozměrné modely atmosfér (základní přehled)
    Literatura
      doporučená literatura
    • KUBÁT, Jiří. Základy fyziky hvězdných atmosfér, učební text
    • HUBENÝ, Ivan a Dimitri MIHALAS. Theory of stellar atmospheres : an introduction to astrophysical non-equilibrium quantitative spectroscopic analysis. Princeton, N.J.: Princeton University Press, 2015, xvi, 923. ISBN 9780691163291. info
    • LAMERS, Henny J. G. L. M. a Joseph P. CASSINELLI. Introduction to Stellar Winds. Cambridge University Press, 1999. ISBN 0-521-59565-7. info
    Výukové metody
    Přednášky a cvičení.
    Metody hodnocení
    Ústní zkouška.
    Vyučovací jazyk
    Angličtina
    Navazující předměty
    Další komentáře
    Studijní materiály
    Předmět je vyučován každoročně.
    Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2016, jaro 2018, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2024, jaro 2025.