Astrophysique et éléments d'astrophysique nucléaire
[PHY2263]
[30h] 5 crédits
Cette activité se déroule pendant le 1er quadrimestre.
Enseignants :
Langue d'enseignement : Français
Niveau : Second cycle
Objet de l'activité (principaux thèmes à aborder)
Première partie : Les étoiles
Chapitre I : Observation des étoiles
Distance des étoiles : parallaxe diurne - parallaxe annuelle - Luminosité et magnitude - Température effective - Spectre et type spectral : Modèle quantique de l'atome d'hydrogène - Spectre d'une étoile - Type spectral - Composition chimique - Rayon - Détermination des masses : Binaires visuelles - Binaires spectroscopiques - Binaires à éclipses - Diagramme de Hertzsprung-Russell
Chapitre II : Structure interne des étoiles
Equilibre hydrostatique - Transfert de l'énergie : Transfert radiatif - Convection - Conservation de l'énergie : Contraction gravigique et théorème du Viriel - Conservation de l'énergie - Equation d'état : Gaz non dégénéré - Gaz dégénéré - Opacité - Réactions nucléaires - Résolution numérique.
Chapitre III : Evolution des étoiles
Contraction gravifique - Combustion de l'hydrogène : Naissance des réactions nucléaires - Séquence principale - Neutrinos solaires - Zones convectives (Rôle de k, Rôle de e ) - Combustion de l'hélium - Phases ultérieures : Etoiles de masse inférieure à 9M - Etoiles massives - Age des amas : Isochrones théoriques - Datation des amas.
Deuxième partie : l'Univers extragalactique.
Chapitre I : Les Galaxies
Notre Galaxie - L'Univers extra-galactique.
Chapitre II : L'expansion de l'Univers
Loi de Hubble - Modèles d'univers - Notre Univers - Arguments en faveur du Big Bang - Isotropie et homogénéité de l'Univers.
2. Eléments d'astrophysique nucléaire.
La nucléosynthèse stellaire dans les environnements calmes et explosifs. L'apport de la physique nucléaire expérimentale à la connaissance de ces processus.
Chapitre I : Les réactions thermonucléaires dans les étoiles - Introduction - Généralités - Taux de réactions - Temps de vie - Réactions non-résonantes - Réactions résonantes - Ecran électronique - Réactions induites par neutrons
Chapitre II : Les mesures des réactions thermonucléaires : Introduction - Faisceaux d'ions - Cibles - Détecteurs - Réactions impliquant des ions radioactifs - Réactions induites par neutrons
Chapitre III : Les étapes de la nucléosynthèse (étoile de 1 masse solaire) : Contraction gravitationnelle. Arrivée sur la séquence principale - Séquence principale - Chaînes p-p - Cycles CNO - Branche des géantes - Dégénérescence électronique - Combustion d'hélium - Etoile AGB - Naine blanche
Chapitre IV : Les étapes de la nucléosynthèse (étoile de plusieurs masses solaires)
Combustion avancée d'ions lourds - Phase explosive - Formation des éléments lourds - processus r, s, p
Chapitre V : Autres problèmes
Formation des éléments - l - Cosmochronologie - Astronomie gamma - Neutrinos solaires