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)
- 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
- 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)
- Mesures de distances en astrophysique
Partie Cosmologie (Rob Scott)
- Relativité restreinte
- Relativité générale: variétés pseudo-riemanniennes, calcul tensoriels, dérivée covariante, tenseur de Einstein, tenseur d'énergie-impulsions, équations de champs de Einstein
- Objet compacts en astrophysique: trous noirs de Schwarzschild, de Kerr, étoiles à neutrons
- 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