Astrofizika zvezd II

• razširjeno poznavanje astrofizikalnih konceptov pri opisu strukture zvezd in astrofizikalne plazme

Vpis v tekoče študijsko leto. Opravljen izpit iz Astrofizike zvezd I.
Za študente v okviru študentskih izmenjav bo izpolnjevanje pogojev preverila Študijska komisija FN.

Osnovne predpostavke pri fizikalnem opisu zvezd, časovne skale, hidrostatično ravnovesje, virialni teorem, proizvodnja, transport in ohranitev energije.
- Lastnosti snovi v zvezdah: enačbe stanja (idealni plin, fotonski plin, mešanica idealnih plinov in fotonskega plina, degenerirana snov, snov pri visokih temperaturah). Atomska stanja in njihova zasedenost, Sahova enačba, stopnja ionizacije, depresija kontinuuma.
- Hitrost jedrskih reakcij v zvezdah.
- Mehanizmi prenosa energije v zvezdah: sevanje, konvekcija in pogoj za konvekcijo, kondukcija.
- Prenos energije s sevanjem:
Masni absorpcijski koeficient, Rosselandovo povprečje, odvisnost neprozornosti od temperature, Thomsonovo sipanje, Kramersov zakon.
Enačba sevalnega prenosa energije in nekatere njene rešitve. Optično redki in optično gosti sevalci, transport v približku lokalnega termodinamskega ravnovesja, nastanek in lastnosti spektralnih črt v atmosferah zvezd, razširitev spektralnih črt zaradi temperature, načela nedoločenosti, trkov; ekvivalentna širina črt, krivulja rasti.
- Enačbe zvezdne strukture in robni pogoji: Eulerjev in Lagrangev opis; lokalno termodinamsko ravnovesje; lokalna in globalna ohranitev energije; efektivna temperatura; primeri reševanja enačb zvezdne strukture: UV ravnina, homologni modeli, politropni modeli in degenerirana snov, masne limite. Stabilnost zvezd.
- Razvoj zvezd po glavni veji: Hayashijeva linija, vžig helija, končna stanja zvezd: bele pritlikavke, nevtronske zvezde in črne luknje.
- Rotacija zvezd: von Zeipel teorem in vpliv rotacije na zvezdo.
- Osnove astrofizike plazme: osnovni opis in enačbe: kontinuitetna enačba, enačba gibanja, energijska enačba, indukcijska enačba.
lfvenov teorem o zamrznitvi magnetnega pretoka, Sončeve pege in magnetno polje v Soncu.

Študenti bodo osvojili pojme in koncepte:

• opis strukture in procesov v zvezdah
• astrofiziko plazme

• A.R. Choudhuri: Astrophysics for Physicists, Cambridge University Press 2010. E-gradivo
• D. Prialnik: An Introduction to the Theory of Stellar Structure and Evolution, Cambridge University Press 2010. Katalog E-gradivo
• R. Kippenhahn, A. Weigert, A. Weiss: Stellar Structure and Evolution, Spinger, 2012. E-gradivo

Domače naloge, kolokviji, pisni izpit, ustni izpit

Prof. dr. Andreja Gomboc se raziskovalno največ ukvarja s plimskim raztrganjem zvezd v bližini masivnih črnih lukenj, izbruhi sevanja gama in dogodki gravitacijskih valov. Je članica več mednarodnih kolaboracij, med njimi Gaia in Rubin LSST. Doslej je objavila več kot 130 znanstvenih člankov v mednarodnih referiranih revijah. Je avtorica učbenika Osnove astronomije izdane pri založbi UNG leta 2025.

Prof. Dr. Andreja Gomboc main filed of research are tidal distruption of stars by massive black holes, gamma-ray bursts, and gravitational wave events. She is a member of seveal international astrophysical collaborations, e.g. Gaia, Rubin LSST. She has published more than 130 scientific papers in international refereed journals. She is the author of the textbook Astronomy Fundamentals, published in 2025 by UNG Press.

Izbrane objave /selected publications:

1. G. Ghirlanda et al (incl. A. Gomboc). HERMES: Gamma-ray burst and gravitational wave counterpart hunter. Astronomy & Astrophysics, 689, id.A175, 2024.

2. Gaia Collaboration (incl. A. Gomboc). Discovery of a dormant 33 solar-mass black hole in pre- release Gaia astrometry. Astronomy & Astrophysics, 686, id.L2, 2024.

3. T. Jankovič, C. Bonnerot, A. Gomboc. Spin-induced offset stream self-crossing shocks in tidal disruption events. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 529, 1, 2024.

4. K. Bučar Bricman, S. Van Velzen, M. Nicholl, A. Gomboc. Rubin Observatory's Survey Strategy Performance for Tidal Disruption Events. The Astrophysical Journal Supplement Series, 268, 1, 2023.

5. T. Jankovič, A. Gomboc. The Mass Fallback Rate of the Debris in Relativistic Stellar Tidal Disruption Events. The Astrophysical Journal, 946, 1, 2023.

6. K.M. Hambleton et al (incl. A. Gomboc). Rubin Observatory LSST Transients and Variable Stars Roadmap. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 135, 1052, 2023.
7. K. Bricman, A. Gomboc. The Prospects of Observing Tidal Disruption Events with the Large Synoptic Survey Telescope. The Astrophysical Journal, 890, 1, 2020.
8. S. Covino et al. (incl. A. Gomboc). The unpolarized macronova associated with the gravitational wave event GW 170817. Nature Astronomy, 1: 791-794, 2017.