Сейфина Елена Викторовна
«Рентгеновская астрономия: теория и наблюдения»
Описание курса:
Вводный курс в астрофизику высоких энергий, изучающую процессы формирования тепловых и нетепловых спектров в условиях высокотемпературной и релятивистской плазмы в реальных космических источниках (в горячем газе в скоплениях галактик, вокруг релятивистских объектов – нейтронных звёзд и чёрных дыр в тесных двойных системах, пульсарах, ядрах активных галактик, квазарах и т.д.). В первой части курса систематически рассматриваются синхротронное излучение, комптоновское рассеяние, многократное комптоновское рассеяние, ускорение и формирование нетепловых спектров релятивистских заряженных частиц.
План курса:
Лекция 1
Обзор основных задач рентгеновской АФ
Лекция 2
Источники космического рентгеновского излучения
Лекция 3
Инструменты в рентгеновской и гамма АФ. Принципы детектирования рентгеновского космического излучения. Зеркала косого падения. Пропорциональные счетчики (газоразрядные трубки, сцинтилляторы). Кодирующие маски. Полупроводниковые детекторы+коллиматоры
Лекция 4
Особенности излучения микроквазаров (на примере объекта SS 433). Микроквазар GRS 1915. Квазипериодические осцилляции.
Лекция 5
Сверхкритический режим аккреции.
Лекция 6
Условие запуска ветра. Вторичный обмен масс
Лекция 7
Классификация спектральных состояний ЧД
Лекция 8
Модель комптонизации. Многократное комптоновское рассеяние. Параметр комптонизации у и его физический смысл. Формирование степенного спектра в оптически тонких источниках.
Лекция 9
Уравнение Компанейца, основные идеи вывода из кинетического уравнения Больцмана, границы применимости и его следствия. Примеры аналитических решений. Ненасыщенная и насыщенная комптонизация.
Лекция 10
Примеры комптонизации в астрофизической плазме. Модифицированный чернотельный спектр тепловой плазмы с учетом рассеяния. Эффект Сюняева-Зельдовича для реликтового излучения.
Лекция 11
Черные дыры промежуточных масс. Методы поиска черных дыр промежуточных масс. Их характеристики и определение их масс различными методами. Сценарии происхождения.
Лекция 12
Спектральные признаки отличия черных дыр от нейтронных звезд. Оценка массы черных дыр. Метод скалирования.
Лекция 13
Аннигиляционные линии в спектрах черных дыр звездной массы.
Лекция 14
Приливное разрушение звезд черными дырами.
Лекция 15
Активные ядра галактик и квазары. Метод скалирования в применении к внегалактическим источникам. Наблюдательные проверки.
Лекция 16
Блазары. Основные наблюдаемые характеристики и феноменологические зависимости. Физические механизмы активности. Классификация активных ядер галактик.
Лекция 17
Наиболее часто встречающиеся эмиссионные линии в рентгеновских спектрах. Правило Хунда. Формирование рентгеновских линий нейтрального, водородо- и гелиеподобного ионов железа.
Лекция 18
Классификация слабо-замагниченных нейтронных звезд. Atoll- и Z-источники. Спектральный и временной анализ излучения аккрецирующих нейтронных звезд, входящих в двойные системы.
Лекция 19
Основные спектральные признаки нейтронных звезд и черных дыр в рамках модели комтонизации.
