Astrophysics and astroparticles

Enseignants

Piotrzkowski Krzysztof;

Langue
d'enseignement

Anglais

Thèmes abordés

'      Bref aperçu de l'astronomie et de ses concepts de base.
'      Formation et évolution des étoiles ; effondrement stellaire.
'      Etoiles à neutrons, pulsars et trous noirs.
'      Galaxies et centres galactiques ; matière noire et rayons cosmiques.
'      Systèmes binaires et ondes gravitationnelles.
'      Fond diffus cosmologique et évolution de l'univers.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	a.     Contribution de l'unité d'enseignement aux acquis d'apprentissage du programme (PHYS2M et PHYS2M1) AA1 : A1.2, A1.6 AA2 : A2.1, A2.5 AA3 : A3.1, A3.2, A3.3, A3.4 AA4 : A4.1, A4.2 AA5 : A5.1, A5.2, A5.3, A5.4 AA6 : A6.1 AA7 : A7.1, A7.3, A7.4 AA8 : A8.1 b.    Acquis d'apprentissage spécifiques à l'unité d'enseignement Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant.e sera capable de : 1.   mettre en 'uvre les lois fondamentales de la physique pour la modélisation des phénomènes cruciaux en astrophysique ; 2.   expliquer et discuter les rôles des réactions nucléaires et des interactions fondamentales dans l'évolution stellaire ; 3.   expliquer et discuter les mécanismes spécifiques à la diversité des phénomènes majeurs en astrophysique ; 4.   approfondir l'étude d'un sujet spécifique d'astrophysique moderne ; 5.   mettre les contenus du cours en lien avec les développements actuels en astrophysique ainsi qu'en physique des astroparticules.

Contenu

• Notions fondamentales d'astronomie, unités et variables, mesures de base ; catalogues d'étoiles (spectres et luminosités) ; diagramme de Hertzsprung-Russell.

• Mécanismes de formation d'étoiles ; durée de vie stellaire et sources d'énergie; équation stellaire d'état, fusion nucléaire et évolution des étoiles ; astrophysique du Soleil et des neutrinos solaires.

• Astrophysique des étoiles à neutrons et des pulsars ; phénoménologie des trous noirs.

• Effondrement stellaire et origine des éléments ; mécanismes derrière les sursauts gamma (GRBs).

• Caractérisation des galaxies et problème de la matière noire ; phénoménologie des noyaux galactiques actifs (AGN) ; caractérisation des rayons cosmiques et modélisation de leurs sources.

• Fusion des systèmes binaires et de l'astronomie multi-messager ; sources d'ondes gravitationnelles.

• Origine du rayonnement CMB (Cosmic Microwave Background) et ses caractéristiques ; études du début de l'univers.

Méthodes d'enseignement

En raison de la crise du COVID-19, les informations de cette rubrique sont particulièrement susceptibles d’être modifiées.

Exposés magistraux.
Projet personnel intégrateur – sujet laissé au choix de l’étudiant.e.
Programme de lectures pour étude personnelle.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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Examen écrit avec exercices combiné avec un examen oral individuel sur base d’un rapport d’un projet personnel.

Bibliographie

• K. Lang, Essential Astrophysics (Springer, Berlin, 2013).
• W. Kundt, Astrophysics: A New Approach (Springer, Berlin, 2005).
• G. Sigl, Astroparticle Physics: Theory and Phenomenology (Atlantis Press, Paris, 2017).

Faculté ou entité
en charge

PHYS