Astrophysique et cosmologie

Présentation

Responsables UE:

  • Yann Le Grand (Astrophysique): 14,5h CM, 13h TD
  • Rob Scott (Cosmologie): 14,5h CM, 13h TD

Partie Astrophysique (Yann Le Grand)

  1. Mécanique céleste : problème à N corps et lois de conservation, théorème du viriel, problème à  2 corps sans et avec perturbations, effet de marée, évolution des systèmes
  2. Physique des étoiles : stabilité, relations masse-température et masse-luminosité, diagramme HR, sources d’énergie, nucléosynthèse, stades finaux (géante rouge, naine blanche et étoile à neutrons)
  3. Mesures de distances en astrophysique

Partie Cosmologie (Rob Scott)

  1. Relativité restreinte
  2. Relativité générale: variétés pseudo-riemanniennes, calcul tensoriels, dérivée covariante, tenseur de Einstein, tenseur d'énergie-impulsions, équations de champs de Einstein
  3. Objet compacts en astrophysique: trous noirs de Schwarzschild, de Kerr, étoiles à neutrons
  4. Cosmologie: Métrique de Friedmann-Roberston-Walker, loi de Hubble, équation de Friedmann, 3 types d'univers, Big Bang, rayonnement fossile

Pré-requis nécessaires

  • algèbre linéaire et vectorielle
  • calcul différentiel et intégral 

Partie Astronomie: mécanique newtonienne

Partie Cosmologie: relativité restreinte

 

Compétences visées

Partie Astrophysique

  • Acquérir les bases et les concepts de l'astrophysique (mécanique céleste et physique stellaire)

Partie Cosmologie

  • Comprendre la théorie relativiste de la gravitation d’Einstein 
  • Mise en application de la relativité à l’astrophysique et cosmologie (trou noirs et l’univers homogène en expansion de Friedmann Robertson Walker)
  • Approfondir les notions de base de la relativité restreinte
  • Outils mathématiques nouveaux: (1) analyse vectorielle et tensorielle sur les variétés riemanniennes et pseudo-riemanniennes, (2) calcul différentiel et intégral sur les variétés riemanniennes et pseudo-riemanniennes, (3) géométrie différentielle