Física (plan 2002) 2017-2

Optativas, Temas Selectos de Astrofísica I

ASTROFÍSICA NUCLEAR

Si alguna vez te preguntaste: ¿Cómo produce la naturaleza sus elementos?...este curso es para tí.

Horario: Jueves de 16 a 19 horas

Lugar: Salon 26, Centro de Ciencias de la Complejidad (c3), edificio blanco enfrente del Universum.

CONTACTO:

Joel de J. Mendoza-Temis, Dr. rer. nat.

joel.mendoza@correo.nucleares.unam.mx

http://temisnike.wix.com/nuclearastrophysics

Descripción del curso:

La descripción de fenómenos astrofísicos requiere la aplicación de las leyes de la física a grandes sistemas macroscópicos con el fin de comprender su comportamiento y predecir nuevos fenómenos. Nuestro curso (astrofísica nuclear) tiene como objetivo comprender los procesos nucleares que tienen lugar en el universo; dichos procesos se encargan de la generación de energía en las estrellas y contribuyen a la nucleosíntesis de los elementos y la evolución de las galaxias. Durante nuestro curso aprenderemos que la Astrofísica nuclear es interdisciplinaria y se encuentra intimamente ligada con diferentes areas del conocimiento, en particular:

• la astronomía observacional
• el modelado matemático de procesos astrofisicos
• la física Nuclear (tanto teorica como experimental)

Temario:

I. INTRODUCCION.

I.1: Motivación.

I.2: Técnicas y resultados fundamentales en Astronomia.

I.3: Conceptos teóricos básicos.

II. NUCLEOSÍNTESIS PRIMORDIAL.

II.2: Modelos cosmológicos.

II.3: El Big Bang.

III. LAS ESTRELLAS.

III.1: Estructura estelar.

III.2: La Ecuación de estado.

III.3: Transporte de energía en las estrellas.

IV. REACCIONES TERMONUCLEARES EN LAS ESTRELLAS.

IV.1: Reacciones inducidas por partículas cargadas.

IV.2: Reacciones inducidas por neutrones y fotones.

V. QUEMA DE HIDRÓGENO.

V.1: Ejemplos experimentales de la quema de Hidrógeno en el interior de las estrellas.

V.2: Secuencia principal: pp-chains.

V.3: Ciclo CNO.

VI. EL SOL.

VI.1: Introducción.

VI.2: Experimentos con neutrinos para investigar el interior del sol.

VII. QUEMA AVANZADA.

VII.1: Quema de Helio.

VII.2: Evolución de estrellas masivas.

VII.2: Supernova por colapso de núcleo.

VIII. NUCLEOSÍNTESIS DE LOS ELEMENTOS MAS PESADOS.

VIII.1: Motivación.

VIII.2: Los procesos de captura lenta de neutrones (s-process).

VIII.3: Los procesos de captura rápida de neutrones (r-process).

BIBLIOGRAFIA:

1) Bradley W. Carroll and Dale A. Ostlie: An Introduction to Modern Astrophysics, Pearson/Addison-Wesley, San Francisco, 2nd ed. 2007.

2) Claus E. Rolfs and William S. Rodney: Cauldrons in the Cosmos: Nuclear Astrophysics, Univ. of Chicago Press, Chicago, reprint 2005.

3) Christian Iliadis: Nuclear Physics of Stars, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2007.

4) Donald D. Clayton: Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis, Univ. of Chicago Press, Chicago, reprint 1983.

5) Rudolf Kippenhahn, Alfred Weigert, Achim Weiss: Stellar Structure and Evolution, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2012.

MATERIAL ADICIONAL (será proporcionado en la clase por el Profesor):

1) Constantes físicas y astrofísicas.

2) Abundancias isotópicas y elementales. K. Lodders, Astrophys. J. 591, 1220 (2003).

3) Masas atómicas de la Evaluación de masas atómicas (AME). Chinese Physics C36 p. 1603-2014, December 2012.

4) Programas varios basados en Fortran.

Les recomiendo que chequen regularmente la foto de Astronomía del día en:

http://apod.nasa.gov/apod/astropix.html