МФТИ является одним из основных центров астрофизической подготовки в России. Широкая тематика исследований на шести кафедрах ФОПФ и ФПФЭ, базирующиеся в ФИАН, ИКИ, ИТЭФ и ИНАСАН, охватыватывают практически все направления современной теортической и наблюдательной астрофизики. В ФИАНе астрофизические исследования ведутся в Отделении теоретичекой физики, Астрокосмический центре (Пущинская Радиоастрономическая Обсерватория, космические проекты Радиоастрон и Миллиметрон), в Отделении оптики (космические проекты Фобос, Коронас), Отделении ядерной физики и астрофизики (Тянь-Шаньская высокогорная научная станция). В ИКИ это космические проекты Фобос-Грунт, Венера-Д и многие другие. В ИНАСАНе - всемирная космическая обсерватория Ультрафиолет («Спектр-УФ»), проект «ОЗИРИС».
Цель семинара – поддержание высокого уровня образования в области астрофизики, необходимого для успешного функционирования национальных астрофизических проектов. Он нацелен на студентов младших курсов и должен представлять собой активный курс введения в специальность. На него будут приглашаться ведущие специалисты профильных кафедр (предварительное согласие получено), которые расскажут об основных проектах и последних новостях в области наблюдательной и теоретической астрофизики.
Программа спецкурса (14 занятий)
1-2. Революционный характер развития астрофизики во второй половине ХХ века. Ключевые открытия
Реликтовое излучение
Космические мазеры, радиолинии
Квазары, радиогалактики как проявления активности галактических ядер
Радиопульсары
Рентгеновские пульсары и другие компактные источники рентгеновского излучения, черные дыры
Гамма-всплески
Гравитационные линзы и микролинзы
Источники гамма-всплесков
Галактики, скопления галактик
Рост скопления галактик, космология
3. Радиопульсары
Основные наблюдательные свойства. Пульсар в Крабовидной туманности. Случайность открытия. Теоретическое предсказание. Электромагнитный механизм торможения. Определение эволюции нейтронной звезды при магнитодипольном излучении. Характерное время жизни. Вывод формулы для магнитодипольных потерь из качественных соображений
4. Пульсар 1913+16 в двойной системе
Первый радиопульсар в двойной системе
Уникальная гравитационная лаборатория
Эффект Доплера и его использование в астрономии (определение элементов орбиты, функция масс (с выводом).
5. Постньютоновские поправки
Отклонение луча света
Гравитационное красное смещение
Движение перигелия (периастра)
Задержка Шапиро
6. Излучение гравитационных волн
Мощность излучения гравитационных волн
Отсутствие дипольного гравитационного излучения
Плотность энергии гравитационного поля
Вывод формулы для гравитационных потерь
7. Измерение длин в астрофизике
Радиолокация
Параллакс
Цефеиды
Сверхновые
Модуляции поверхностной яркости реликтового излучения
8. Поиск черных дыр
Черные дыры солнечных масс
Сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик
9. Плазменная астрофизика
Плазменная частота
Диэлектрическая проницаемость среды
Вывод выражения для плазменной частоты
Дисперсия волн в межзвездной плазме
10. Основные наблюдательные диапазоны – линейчатое и непрерывное излучение
Радиоастрономия
Оптическая астрономия
Рентгеновская астрономия
Гамма-астрономия
11. Гамма-всплески
Первые наблюдения, интерпретация как нейтронные звезды
Противоречие изотропность – неоднородность
Afterglow – космологическая природа гамма-всплесков.
Критерий LogN — LogS
12. Космические лучи. Теория образования. Методики регистрации. Галактические и внегалактические космические лучи. К.л. сверхвысоких энергий, их горизонт проницаемости.
13. Теория горячей Вселенной, большой взрыв. Звездообразование во Вселенной, рост структур, скопления галактик, космологические параметры Вселенной.
14. Национальные астрофизические проекты. Характеристики, научные задачи.
Наземные наблюдения : САО, ПРАО
Космические проекты: «КОРОНАС», «Радиоастрон», «Спектр-УФ», «Спектр-РГ», «Ломоносов».
