F9140 Úlohy z astrofyziky

Přírodovědecká fakulta
podzim 2010 - akreditace
Rozsah
3/2/0. 4 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučující
Mgr. Filip Hroch, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Jiří Krtička, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Viktor Votruba, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Filip Hroch, Ph.D. (cvičící)
prof. Mgr. Jiří Krtička, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Viktor Votruba, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Filip Hroch, Ph.D.
Předpoklady
Doporučuje se znalost základů numerické matematiky, hydrodynamiky, termodynamiky v rozsahu přednášek (F4120) "Teoretická mechanika", (F6040) "Termodynamika a statistická fyzika", (F5330) "Základní numerické metody", (F6150) "Pokročilé numerické metody", (FC200) "Numerická optimalizace", (F7600) "Fyzika hvězdných atmosfér".
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Tento předmět je zaměřen na metody řešení složitých a zajímavých problémů astrofyziky, které se neobejdou bez aproximativních postupů. Pro dobré pochopení problému je nutný důkladný teoretický rozbor, vhodný výběr a použití přibližné metody a následná interpretace výsledků. Většina problémů je navíc řešitelná pouze numericky. Předmět je nezbytný pro pochopení moderních astrofyzikálních metod modelování a výzkumu Vesmíru a umožní absolventům porozumět posledním poznatkům v oboru a aktivní práci v něm.
Osnova
  • Výpočetní prostředí (překladače, sestavení programu, knihovny). Klasická astronomie (převody souřadnic, řešení Keplerovy rovnice, perturbační rozvoje). Model hvězdy (popis modelu hvězdy, návrh rovnic a jejich řešení, interpretace výsledků). Struktury eliptických galaxií (model popisu galaxií, řešení rovnic, vizualizace). Výpočty mnohačásticových systémů (metody řešení, použití na srážky galaxií, strukturu hvězdokup). Výpočty vzhledu akrečních disků kolem černých děr (metody výpočtu, vizualizace). Rayleighova-Taylorova a Kelvinova-Helmholtzova nestabilita (diskreditace rovnic, jejich řešení, vizualizace). Model slunečního a hvězdného větru (řešení rovnic). Model disku s centrální hvězdou (aplikace metod na komplexní problém). Výpočet hvězdného spektra (model atmosféry, metody výpočtu, porovnání s měřenými daty).
Literatura
  • CARROLL, Bradley W. a Dale A. OSTLIE. An introduction to modern astrophysics. 2nd ed. San Francisco: Pearson Addison-Wesley, 2007, 1 v. ISBN 9780321442840. URL info
  • BODENHEIMER, Peter. Numerical methods in astrophysics : an introduction. New York: Taylor & Francis, 2007, 329 s. ISBN 9780750308830. info
Metody hodnocení
Průběžné domácí práce. Ukončení kolokviem.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011 - akreditace.