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Meine Vorlesungsaktivitäten an der Ludwig-Maximilians Universität (LMU) München
Andere Vorlesungen
Seit 1986 halte ich regelmässig Vorlesungen über verschiedene
Themen in Astrophysik.
Nächste Vorlesung:
Wintersemseter 2009/2010:
zusammen mit Achim Weiss
"Innerer Aufbau und Entwicklung von Sternen II "
Ort: |
Schellingstr. 4, 80799 München |
Zeit: |
Mittwoch 10:15 - 11:45 Uhr
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Beginn: |
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Eine Liste meiner Vorlesungen folgt hier:
Innerer Aufbau und Entwicklung von Sternen I
Inhalt:
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Die Grundgleichungen des Sternaufbaus (Massenverteilung,
Bewegungsgleichung, Virialsatz, Energiesatz, Energietransport,
chemische Zusammensetzung). Das System der Grundgleichungen,
Randbedingungen, Lösungsmethoden, Materialfunktionen
(Zustandsgleichung, Opazität, nukleare Energieerzeugungsraten).
Einfache Sternmodelle (Polytrope Gaskugeln, Weisse Zwerge,
Hauptreihensterne, vollkonvektive Sterne). Sternentwicklung bei
konstanter Masse (Vorhauptreihenentwicklung, Entwicklung des
Zentralgebiets von der Hauptreihe bis zum He-Brennen, Entwicklung nach
dem He-Brennen, Endstadien der Sternentwicklung).
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Literatur: |
- Hansen, C.J., Kawaler, S.D.: 2004,
Stellar Interiors - Physical Principles, Structure and Evolution,
Springer Verlag, Berlin, ISBN: 0-387-20089-4.
- Kippenhahn, R., Weigert, A.: 1990,
Stellar Structure and Evolution, Springer Verlag, Berlin, ISBN:
3-540-50211-4.
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Inhalt:
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Entwicklung von Einzelsternen mit veränderlicher Masse (Verallgemeinerte
Hauptreihen, Massenverlustmechanismen, Entstehung von Weissen Zwergen,
von Wolf--Rayet Sternen, Präsupernova-Entwicklung, Supernovae);
Entwicklung von engen Doppelsternsystemen (Reaktion von Sternen auf
schnellen Massenverlust, Roche-Potential, Algol-Paradoxon,
Stabilitätskriterien, archetypische Fälle von konservativen
Entwicklungen, nichtkonservative Entwicklung, Endstadien der
Doppelsternentwicklung).
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Literatur: |
- Hansen, C.J., Kawaler, S.D.: 2004,
Stellar Interiors - Physical Principles, Structure and Evolution,
Springer Verlag, Berlin, ISBN:0-387-20089-4.
- Kippenhahn, R., Weigert, A.: 1990,
Stellar Structure and Evolution, Springer Verlag, Berlin, ISBN
3-540-50211-4.
- Pringle, J.E., Wade, R.A. (eds.): 1985,
Interacting Binary Stars, Cambridge University Press, Cambridge, ISBN:
0-521-26608-4.
- Shore, S.N., Livio, M., van den Heuvel,
E.P.J.: 1994, Interacting Binaries, H. Nussbaumer, A. Orr (eds.),
Springer Verlag, Berlin, ISBN: 3-540-57014-4, 0-387-57014-4.
- Wijers, R.A.M.J., Davies, M.B., Tout,
C.A. (eds.): 1995, Evolutionary Processes in Binary Stars, NATO ASI
Series C, Vol.477, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, ISBN:
0-7923-4004-3.
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Inhalt:
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Als kompakte Doppelsterne bezeichnet man Doppelsterne, in denen mindestens eine
Komponente ein kompakter Stern (Weisser Zwerg, Neutronenstern oder
Schwarzes Loch) ist. Unter den kompakten Doppelsternen sind diejenigen
von besonderem astrophysikalischen Interesse, in denen einer der beiden
Sterne Masse an den anderen verliert. Dazu gehören u.a. die
massearmen
Röntgendoppelsterne (mit einem Neutronenstern oder einem Schwarzen
Loch) sowie die Kataklysmischen Variablen (mit einem Weissen Zwerg).
Gegenstand dieser Vorlesung ist die Langzeitentwicklung solcher
Systeme. Dabei geht es u.a. um folgende Fragen: 1. Unter welchen
Voraussetzungen ist lang anhaltender Massentransfer möglich? 2.
Wie
wirkt sich der Massentransfer auf die Entwicklung der beteiligten
Sterne aus? 3. Welche Endzustände entstehen daraus? Hierzu werden
folgende Themen behandelt: Grundlegende Beobachtungen, das
Roche--Modell, Stabilität gegen Massentransfer, Reaktion von
Sternen
auf Massenverlust, Antriebsmechanismen für den Massentransfer,
implizite und explizite Berechnung der Massentransferrate,
stationärer
und instationärer Massentransfer, globale Stabilitätsanalyse
des
Massentransfers, Entwicklung mit nuklear angetriebenem Massentransfer,
Entstehung von Millisekundenpulsaren in Doppelsternen, Entwicklung
unter dem Einfluss von Bestrahlung, Anwendungen auf Kataklysmische
Variable und Röntgendoppelsterne.
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Literatur: |
- Frank, J., King, A., Raine, D.: 2002,
Accretion Power in Astrophysics, 3rd ed., Cambridge University Press,
Cambridge, ISBN: 0-5216-2957-8.
- Kolb, U.: 2002, Interacting Binary Stars,
S381 Block 3 The Energetic Universe, The Open University, Milton
Keynes, ISBN: 0-7493-9765-4.
- Lewin, W.H.G., van Paradijs, J., van den
Heuvel, E.P.J. (eds.): 1997, X-Ray Binaries, Cambridge University
Press, Cambridge, ISBN: 0521599342.
- Podsiadlowski, Ph., Rappaport, S., King,
A.R., D'Antona, F., Burderi, L. (eds.): 2001, Evolution of Binary and
Multiple Star Systems, ASP Conf. Ser. Vol. 229, ASP, San Francisco,
ISBN: 1-58381-061-7.
- Shapiro, S.L., Teukolsky, S.A.: 1983,
Black Holes, White Dwarfs and Neutron Stars, J. Wiley & Sons, New
York, ISBN: 0-471-87316-0.
- Shore, S.N., Livio, M., van den Heuvel,
E.P.J.: 1994, Interacting Binaries, H. Nussbaumer, A. Orr (eds.),
Springer Verlag, Berlin, ISBN: 3-540-57014-4, 0-387-57014-4.
- Warner, B.: 1995, Cataclysmic Variable
Stars, Cambridge University Press, Cambridge (zur Zeit vergriffen),
ISBN: 0-521-41231-5.
- Wijers, R.A.M.J., Davis, M.B., Tout, C.A.
(eds.): 1996, Evolutionary Processes in Binary Stars, , NATO ASI Ser.
C, Vol. 477, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, ISBN: 0-7923-4004-3.
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Inhalt: |
Als kompakte Doppelsterne bezeichnet man Systeme, in denen mindestens
eine Komponente ein kompakter Stern (Weisser Zwerg, Neutronenstern oder
Schwarzes Loch) ist. Unter den kompakten Doppelsternen sind diejenigen
von besonderem astrophysikalischen Interesse, in denen einer der beiden
Sterne Masse an den anderen verliert. Dazu gehören u.a. die
massearmen Röntgendoppelsterne (mit einem Neutronenstern oder einem Schwarzen
Loch) sowie die Kataklysmischen Variablen (mit einem Weissen Zwerg).
Gegenstand dieser Vorlesung sind die als Folge des Massentransfers
auftretenden Akkretionsphänomene. Folgende Themen werden dabei
angesprochen: THERMONUKLEARE EXPLOSIONEN AUF KOMPAKTEN STERNEN: 1)
Klassische Novae: grundlegende Beobachtungen; Modell der thermonuklearen
Explosion auf Weissen Zwergen; Nukleosynthese in Novae;
Rückwirkung der Novaexplosionen auf die Langzeitentwicklung des
Doppelsternsystems. 2) Röntgenburster: grundlegende Beobachtungen;
Modell der thermonuklearen Explosion auf Neutronensternen. THEORIE DER
AKKRETIONSSCHEIBEN: Grundlegende Physik; stationäre Modelle;
Stabilität der stationären Modelle; instationäre
Modelle; MODELLE FUER ZWERGNOVAAUSBRÜCHE: Das Massentransfermodell; das
Scheibeninstabilitätsmodell; Normale Zwergnovaausbrüche; Das
Z-Cam Phänomen; Superausbrüche und Superhumps in SUUMa-Systemen;
AUSBRÜCHE IN TRANSIENTEN MASSEARMEN RÖNTGENDOPPELSTERNEN:
grundlegende Beobachtungen; das Scheibeninstabilitätsmodell.
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Literatur: |
- Frank, J., King, A.R., Raine, D.J.: 2002,
Accretion Power in Astrophysics, 3rd ed., Cambridge University Press, Cambridge, ISBN:
0-5216-2957-8.
- Kolb, U.: 2002, Interacting Binary Stars, S381 Block 3 The Energetic
Universe, The Open University, Milton Keynes, ISBN: 0-7493-9765-4.
- Lewin, W.H.G., van Paradijs, J., van den Heuvel, E.P.J. 1997, X-Ray
Binaries, Cambridge University Press, Cambridge, ISBN: 0-521-59934-2.
- Livio, M.: 1994, Topics in the Theory of Cataclysmic Variables and
X-Ray Binaries, in: Interacting Binaries, H. Nussbaumer, A. Orr (eds.),
Springer Verlag, Berlin, ISBN: 3-540-57014-4, 0-387-57014-4.
- Warner, B.: 1995, Cataclysmic Variable
Stars, Cambridge University Press, Cambridge, zur Zeit vergriffen,
ISBN: 0-521-41231-5.
- Wijers, R.A.M.J., Davies, M.B., Tout, C.A. (eds.): 1996, Evolutionary
Processes in Binary Stars, NATO ASI Series C, Vol. 477, Kluwer Academic
Publishers, Dordrecht, ISBN: 0-7923-4004-3.
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Kompakte Objekte und Akkretion
Inhalt: |
Kompakte Objekte ist der Oberbegriff für Weisse Zwerge,
Neutronensterne und Schwarze Löcher. Als Akkretion bezeichnet man
andererseits das Aufsammeln von Materie aus dem Anziehungsbereich eines
gravitierenden Körpers (hier eines kompakten Sterns). Die
Kombination von kompakten Sternen und Akkretion ist deshalb von Bedeutung, weil bei
der Akkretion von Materie auf einen kompakten Stern grosse
Energiemengen frei werden und diese dadurch auf vielfältige Weise
beobachtbar werden. In dieser Vorlesung werden u.a. folgende Themen
behandelt:
KOMPAKTE OBJEKTE: Innerer Aufbau, Entstehung und Entwicklung von
Weissen Zwergen und Neutronensternen; Eigenschaften Schwarzer
Löcher;
Vorkommen und Erscheinungsformen von kompakten Sternen, speziell als
Komponenten von engen Doppelsternen; Zusammenhang mit Akkretion.
AKKRETION: Die wichtigsten Akkretionsmoden (Windakkretion
(Bondy-Hoyle), Scheibenakkretion; magnetische Akkretion;
Akkretionsphänomene (u.a. Röntgenpulsare,
Röntgenburster, klassische
Novae, Zwergnovaausbrüche, magnetische kataklysmische Variable,
transiente Röntgendoppelsterne (Mikro-Quasare), Entstehung von
Millisekunden-Pulsaren).
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Literatur: |
- Frank, J., King, A.R., Raine, D.J.: 2002, Accretion Power in
Astrophysics, 3rd ed., Cambridge University Press, Cambridge, ISBN:
0-5216-2957-8.
- Kawaler, S.D., Novikov, G., Srinivasan: 1997, Stellar Remnants, G.
Meynet, D. Schaerer (eds.), Springer Verlag, Berlin (1997), ISBN:
3-540-61520-2.
- Kippenhahn, R., Weigert, A.: 1990, Stellar Structure and Evolution,
Springer Verlag, Berlin, ISBN: 3-540-50211-4.
- Lewin, W.H.G., van Paradijs, J., van den
Heuvel, E.P.J.: 1997, X-Ray
Binaries, Cambridge University Press, Cambridge, ISBN: 0-521-59934-2.
- Shore, S.N., Livio, M., van den Heuvel,
E.P.J.: 1994, Interacting
Binaries, H. Nussbaumer, A. Orr (eds.), Springer Verlag, Berlin, ISBN:
3-540-57014-4, ISBN: 0-387-57014-4.
- Shapiro, S.L., Teukolsky, S.A.: 1983,
Black Holes, White Dwarfs and
Neutron Stars, J. Wiley & Sons, New York, ISBN: 0-471-87316-0.
- Wijers, R.A.M.J., Davies, M.B., Tout, C.
(eds.): 1996, Evolutionary
Processes in Binary Stars, NATO ASI Series C, Vol. 477, Kluwer Academic
Publishers, Dordrecht, ISBN: 0-7923-4004-3.
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Neutronensterne und Pulsare
Inhalt: |
Neutronensterne repräsentieren einen wichtigen Endzustand der
Sternentwicklung. Die Materiedichte im Zentralbereich eines
Neutronensterns übersteigt die Dichte von Kernmaterie bei weitem.
Sie sind somit gleichsam gigantische selbstgravitierende Atomkerne.
Neutronensterne sind darüberhinaus durch sehr starke Magnetfelder
und Rotationsperioden bis hinunter in den Millisekundenbereich
charakterisiert. Mit ihren extremen stellaren Parametern stellen
Neutronensterne daher physikalische Laboratorien dar, wie es auf der
Erde nie realisiert werden können. Durch ihr Studium lassen sich
viele interessante Fragen aus der Atom-, Kern- und Elementarteilchenphysik
sowie aus der Festkörperphysik und der Elektrodynamik behandeln.
Die Vorlesung beschäftigt sich u.a. mit folgenden Themen:
Erscheinungsformen von Neutronensternen; Entwicklung von massereichen
Sternen, Entstehung, innerer Aufbau und Entwicklung von
Neutronensternen; Radiopulsare: beobachtete Eigenschaften, elementare
Theorie der Pulsarstrahlung, Entwicklung und Populationsstatistik von
Pulsaren; Millisekundenpulsare und Pulsare in Dopppelsternen; Massearme
Röntgendoppelsterne und die Entstehung von Millisekundenpulsaren;
Röntgenpulsare und andere Röntgendoppelsterne: Beobachtete
Eigenschaften, Entstehung und Entwicklung; Neutronensterne und Pulsare
in Kugelsternhaufen; Relativistische Pulsardoppelsterne; Magnetare und
anomale Röntgenpulsare.
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Literatur: |
- Alpar, M.A., Kiziloglu, U., van Paradijs, J. (eds.): 1995, The Lives of
the Neutron Stars, NATO ASI Ser. C, Vol. 450, Kluwer, Dordrecht, ISBN:
0-7923-3246-6.
- Benacquista, M.J.: 2006, Relativistic Binaries in Globular Clusters,
Living Rev. Relativity 9(2),
http://www.livingreviews.org/lrr-2006-2.
- Blandford, R.D. (ed.): 1992, Pulsars as
Physics Laboratories, Phil. Trans. R. Soc. London, Ser. A, Vol 341, 1 -
192.
- Lewin, W.H.G., van Paradijs, J., van den Heuvel, E.P.J. (eds.): 1997,
X-Ray Binaries, Cambridge University Press, Cambridge, ISBN:
0-521-59934-2.
- Lyne, A.G., Graham-Smith, F.: 2006, Pulsar Astronomy, Cambridge
University Press, Cambridge, ISBN: 0-521-83954-8, 978-0-521-83954-0;
auch in deutscher Übersetzung erschienen bei J.A. Barth Verlag,
Leipzig.
- Lorimer, D.R.: 2005, Binary and
Millisecond Pulsars, Living Rev. Relativity 8(7),
http://www.livingreviews.org/lrr-2008-8.
- Shapiro, S.L., Teukolsky, S.A.: 1983, Black holes, White dwarfs, and
Neutron Stars, J. Wiley & Sons, New York, ISBN: 0-471-87316-0.
- van den Heuvel, E.P.J., Rappaport, S.A. (eds.): 1992, X-Ray Binaries
and Recycled Pulsars, NATO ASI Ser. C, Vol. 377, Kluwer, Dordrecht,
ISBN: 0-7923-1940-0.
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© 2003—2013, Max-Planck-Gesellschaft, München
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Letzte Änderung: 23.7.2009
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