Физические основы естествознания Василий Семёнович Бескин Лекции 12 -13. - презентация

1 Физические основы естествознания Василий Семёнович Бескин Лекции

2 Астрофизические приложения Диаграмма Герцшпрунга-Рассела (1911)

3 Астрофизические приложения Диаграмма Герцшпрунга-Рассела (цвет-светимость) Главная последовательность Гиганты Белые карлики Нейтронные звезды Черные дыры

4 Звездные величины Относительная звездная величина (пять величин – сто раз по светимости, чем ярче, тем меньше, одна звездная величина ) Абсолютная звездная величина (с расстояния d 0 10 пк)

5 Спектральные классы Относительная интенсивность линий

6 Э.Пикеринг и его команда Гарвардская классификация: O B A F G K M N

7 Цвет Разность звездных величин в двух фильтрах (B V)

8 Главная последовательность Звезда есть шар в состоянии гидростатического равновесия

9 Главная последовательность Звезда есть шар в состоянии гидростатического равновесия

10 Главная последовательность Звезда есть шар в состоянии гидростатического равновесия

11 Главная последовательность Звезда есть шар в состоянии гидростатического равновесия

12 Главная последовательность Звезда есть шар в состоянии гидростатического равновесия

13 Главная последовательность

14 Солнечные нейтрино Р.Дэвис, М.Косиба

15 Кулоновский барьер p.

16 Кулоновский барьер C p

17 Туннелирование

18 Гамовский пик Максимум Скорость реакции

19 Гамовский пик Максимум Скорость реакции Г.А.Гамов ( )

20 Белые карлики Силы гравитации уравновешиваются давлением вырожденных (холодных) электронов. Белые карлики не могут иметь массы, большие 1.4 солнечной.

21 Чандрасекаровский предел С.Чандрасекар ( )

22 Вырожденные электроны Электроны как фермионы не могут занимать нижние уровни энергии pxpx pypy Размер ячейки

23 Чандрасекаровский предел полная энергия число состояний импульс Ферми для релятивистских электронов

24 Чандрасекаровский предел полная энергия критическая масса

25 Чандрасекаровский предел полная энергия критическая масса

26 Чандрасекаровский предел полная энергия критическая масса при M > M Ch энергия отрицательна, минимум энергии требует уменьшения R при M < M Ch энергия положительна, минимум энергии требует увеличения R

27 Чандрасекаровский предел при M > M Ch энергия отрицательна, минимум энергии требует уменьшения R Результат – взрыв сверхновой (об этом – чуть позже)

28 Чандрасекаровский предел При расширении импульс Ферми уменьшается, и при R R 0 становится равным В нерелятивистском режиме

29 Чандрасекаровский предел при R < R 0 при R > R 0 R 0 R WD

30 Чандрасекаровский предел при R > R 0 радиус белого карлика

31 Нейтронные звезды Нейтронные звезды были предсказаны в 30-е гг. Л.Д. Ландау: Звезда-ядро Бааде и Цвикки: нейтронные звезды и сверхновые (Ландау) (Бааде) (Цвикки)

32 Сверхновые Основная энергия – в нейтрино Обратная реакция подавлена Сверхновая 1987 а

33 Нейтронные звезды Радиус порядка 10 км Масса 1-2 солнечной Плотность порядка ядерной Сильные магнитные поля

34 Масса-радиус

35 Нейтронные звезды Ядерная плотность Оценка радиуса Оценка массы

36 Черные дыры Галактические черные дыры солнечных масс Сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик

37 Эффект Хокинга С.Хокинг

38 Эффект Хокинга С.Хокинг

39 Эффект Хокинга Светимость Потеря массы Время жизни

40 Эффект Хокинга Время жизни Светимость

41 Обратный Комптон-эффект ТэВ-ные энергии SZ-эффект

42 Обратный Комптон-эффект (IC)

43 SZ-эффект

44

45 Квантовый предел измерений Детекторы гравитационных волн VIRGO LIGO

46 Квантовый предел измерений Детекторы гравитационных волн

47 Гравитационный импульс