Астрофизика: от звезд до границ Вселенной

Этот курс посвящен ключевым проблемам современной астрофизики: рождению, эволюции и финальной стадии жизни звезд.
Некоторые из них, например, нейтронные звезды отличаются сверхвысокой плотностью вещества и сверхсильными магнитными полями — такие условия пока недостижимы для современных лабораторий. Как же ученые исследуют эти объекты?
В курсе вы познакомитесь с работой специалистов астрофизики высоких энергий и нейтринной астрономии и разберетесь, зачем люди изучают вспышки сверхновых, ускорение заряженных частиц на космических ударных волнах и высокоэнергитичные нейтрино.
А главы, посвященные теоретической и наблюдательной космологии, объяснят, как эта наука отвечает на вопросы о рождении Вселенной, динамике ее расширения и о формах материи ее заполняющих.

• Звезды: от рождения до смерти
• Данный раздел, состоит из трех лекций. Он посвящен вопросам образования звезд (где они образуются, как, из чего, при каких условиях), их жизни (эволюция звезд, основные параметры, определяющие характеристики звезд: время жизни, температуру поверхности, светимость и пр.) и смерти (конечная стадия эволюции звезд, и что происходит после нее).
• Основы теоретической космологии
• Этот раздел состоит из пяти лекций. В лекциях делается попытка представить слушателю курса общее представление о современной космологии. Что такое Галактика, одна ли наша галактика во Вселенной, откуда взялась Вселенная, что такое Большой взрыв, и немного об эволюции Вселенной, как происходило зарождение первых галактик, химическая эволюция вещества и др. Также вы узнаете, какие бывают формы материи, что такое темная материя и темная энергия, за что они отвечают и как они были открыты.
• Наблюдательная космология
• Раздел состоит из 5 лекций. Из этих лекций вы можете узнать о современных методах исследования структуры Вселенной. Что такое Крупномасштабная структура Вселенной, реликтовое излучение, квазары – одни из самых энергичных объектов во Вселенной, которые наблюдаемы сегодня и в то же время находятся от нас на гигантских космологических расстояниях, вплоть то 10 млрд. световых лет.
• Астрофизика высоких энергий
• Раздел состоит из шести лекций. Астрофизика высоких энергий - это область науки на стыке физики, физики высоких энергий, астрономии и целого ряда других дисциплин включая астробиологию и множество близких по духу предметов. Астрофизика высоких энергий очень многогранны. Вот некоторые из задач, которые исследуются в этой области науки - это изучение фундаментальных законов природы, строения и эволюции Вселенной и др. Астрофизика высоких энергий дает уникальную возможность получить сведения о процессах в объектах в условиях совершенно недостижимых в земных лабораториях. Характерные энергии частиц, с которыми работает астрофизика высоких энергий, на порядки превосходят энергии, которые достижимы в земных коллайдерах, типа Большого адронного коллайдера.
• Нейтронные звезды: вещество в экстремальном состоянии
• Данный раздел, состоит из пяти лекций. Он посвящен специфическому разделу современной астрофизики – изучению нейтронных звезд. Это очень интересные астрофизические объекты, в которых реализуются экстремальные недостижимые в лабораториях физические условия: сверхсильные магнитные, гравитационные поля, сверхядерные плотности вещества, при которых такие эффекты, как сверхпроводимость и сверхтекучесть, наблюдаются при очень высоких температурах и др.
• Нейтринная астрофизика
• Раздел состоит из пяти лекций, которые посвящены исследованию удивительных частиц - нейтрино. Это невидимые вездесущие частицы, имеющие очень-очень маленькую массу. Их чрезвычайно сложно зарегистрировать, при том, что через каждый квадратный см поверхности ежесекундно проходит более 100 млрд. частиц. В лекциях рассказывается о свойствах этих частиц, об экспериментах по их обнаружению и о науке, основанной на анализе данных наблюдений нейтрино, испущенных космологическими объектами. Вы узнаете, зачем японцам понадобилось 50 тысяч тонн специально очищенной воды, и за что были получены несколько нобелевских премий.
• Итоговый экзамен