F8601 - Modelování hvězdných atmosfér
Jiří Kubát, AsÚ AV ČR Ondrejov, kubat@sunstel.asu.cas.cz
požadavky ke zkoušce, PřF MU Brno, jarní semestr 2023
• Obecné základní rovnice hvězdných atmosfér: zářivá hybnost a zářivá energie, hydrodynamické rovnice a jejich zjednodušení pro jednorozměrnou atmosféru
• Šedá atmosféra: Hopfova funkce, šedá atmosféra se skokem opacity, zpětný ohřev, střední opacity (toková střední opacita, Rosselandova střední opacita)
• Jednorozměrné hydrostatické modely atmosfér: hydrostatická rovnováha, energetická rovnováha (zářivá rovnováha, konvekce), Unsôldova-Lucyho metoda korekce teplot, kritéria konvektivní nestability, modelování konvekce, rovnice přenosu záření, rovnice pro obsazení energetických hladin, přehled potřebných rovnic, diskretizace rovnic a jejich řešení, metoda úplné linearizace, užití metody urychlené lambda iterace, sféricky symetrické modely atmosfér, NLTE ohřev, zářivá difúze, rotace jednorozměrných atmosfér, jednorozměrné modely okolohvězdných disků
• Opacita v modelech atmosfér: absorpce, emise a rozptyl, pokrývkový jev a jeho započtení v LTE i NLTE
• Hvězdný vítr: typy hvězdných větrů, izotermický hvězdný vítr a jeho řešení, vliv dodatečných sil na hvězdný vítr
• Základní mechanismy urychlování hvězdného větru: koronální vítr, vítr urychlovaný zářením
• Vítr urychlovaný prachem: podmínky, opacita, dvousložkový popis, přenos hybnosti mezi složkami
1
2
• Hvězdný vítr urychlovaný zářením v čarách: mechanismus urychlování větru a přenosu hybnosti, zářivé zrychlení, jeho určení a limitní případy; CAK řešení a jeho vlastnosti, určování koncové rychlosti větru a míry ztráty hmoty, stabilita hvězdného větru, nehomogenní hvězdný vítr
• Vícerozměrné modely atmosfér: základní přehled
Základní doporučená literatura
• Kubát, J., 2023, Základy fyziky hvězdných atmosfér, učební text v IS
• Hubeny, I., Mihalas, D., 2014, Theory of Stellar Atmospheres, Princeton University Press
• Mihalas, D., 1978, Stellar Atmospheres, 2nd ed., W. H. Freeman & Comp., San Francisco
• Lamers, H. J. G. L. M., Cassinelli, J. P., 1999, Introduction to Stellar Winds, Cambridge Univ. Press
Doplňková literatura
• Gray, R. F, 2005, The Observation and Analysis of Stellar Photospheres, 3rd ed., Cambridge University Press