Theoretical Astrophysics I

Numbering Code G-SCI22 53089 LJ57 Year/Term 2022 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year Master's students Target Student
Language Japanese Day/Period
Instructor name IOKA KUNIHITO (Yukawa Institute for Theoretical Physics Professor)
Outline and Purpose of the Course 宇宙を理解する上で星の進化の知識は必須である。本講義では、物理の基礎方程式から星の構造・進化がどのように導かれるのかを学び、重力・物質・放射等が織りなす物理機構の理解を深める。その際、オーダー評価で全体像を捉える習慣を身につける。また、星の最期である超新星爆発や中性子星・ブラックホールの形成が高エネルギー天体現象とどのように関係するのかを最近の進展を交えて概観する。
Course Goals 宇宙の豊かな階層構造の基本構成要素である星の構造と進化について基礎的な物理機構から理解する。また、オーダー評価を習得することで今後の研究生活の土台をつくる。
Schedule and Contents 1.宇宙の階層構造
2.自己重力系の力学平衡
3.ビリアル定理
4.自由落下時間と Kelvin-Helmholtz 時間
5.核融合
6.元素合成
7.エネルギー保存
8.放射輸送
9.対流
10.状態方程式
11.Opacity
12.ポリトロープ
13.主系列星
14.数値計算
15.太陽ニュートリノ
16.林トラック
17.ヘリウム燃焼
18.星の最期
19.チャンドラセカール質量
20.白色矮星
21.中性子星
22.ブラックホール
23.超新星爆発
24.ガンマ線バースト
Course Requirements 力学、電磁気学、統計力学、流体力学、相対論を学部時代に履修したことを前提に講義を行う。
Study outside of Class (preparation and review) 講義内容のプリントは次回の分を毎回配布するので、プリントを使って予習、復習をすること。
力学、電磁気学、統計力学、流体力学、相対論について復習しておくこと。
References, etc. 講義内容はプリントで毎回配布する。また、参考書は講義中に紹介する。
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