Stellar structure and evolution II

Durée

20h Th, 20h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Marc-Antoine Dupret

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours fait directement suite au cours Structure et Evolution des Etoiles I. Les bases théoriques présentées dans la première partie sont maintenant mises à profit pour explorer les différentes étapes de l'évolution des étoiles en mettant l'accent sur les processus physiques sous-jacents. L'utilisation de transformations homologues permet de comprendre les grandes tendances et quantifier l'importance de chaque aspect physique. Les phases clés de la "vie" d'une étoile sont analysées en détail: la phase de contraction gravitationnelle initiale, de séquence principale (fusion de l'hydrogène), les phases ultérieures de géante rouge et les phases ultimes (naines blanches, supernovae, étoiles à neutrons, trous noirs). Le cours ne se limite pas à un descriptif de chacune d'entre elles, il s'agit plutôt d'explorer les processus et raisons physiques clés à l'origine de l'évolution structurelle des étoiles dans telle ou telle direction. Les différents scénarios d'évolution selon la masse de l'étoile sont justifiés en détail. Les moments critiques de l'évolution d'une étoile correspondant à l'enclenchement de nouvelles réactions nucléaires sont analysés de plus près, ainsi que la nucléosynthèse résultant de celles-ci. Les étoiles sont en effet les grandes créatrices de l'univers synthétisant tous les éléments chimiques de l'univers plus lourds que l'hélium.

Outre la présentation théorique, ce cours comprend depuis 2020 une importante partie pratique. Au travers de cette partie pratique, les étudiants sont amenés à faire leurs propres calculs de modèle de structure et évolution des étoiles, utilisant le Code Liégeois d'Evolution Stellaire (CLES). Par là, ils sont amenés à bien mieux visualiser et comprendre la structure interne des étoiles et son évolution (par ex: profils de température et de composition chimique, réactions nucléaires, transport de l'énergie, ...).

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Connaître et comprendre les principales phases de la vie d'une étoile. Une connaissance exhaustive et "descriptive" n'est pas recherchée. Nous mettons plutôt l'accent sur une compréhension précise des processus physiques sous-jacents et leur importance respective.
Au travers de la partie pratique, les étudiants acquièrent l'aptitude de calculer eux-même des modèles de structure interne et évolution des étoiles et un esprit critique sur leur précision. Cette aptitude peut leur être très utile pour d'autres domaines de recherche en astrophysique car les étoiles sont les principaux corps visibles de l'univers. Plus généralement, ils amélioreront aussi leur aptitude à gérer de nombreux fichiers de données physiques, les porter en graphique et les interpréter. 

Savoirs et compétences prérequis

Avoir suivi le cours "Structure et Evolution des Etoiles I" (SPAT 0044-1) qui est un "co-requis".

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Le cours se donne au deuxième semestre, à raison de 2-3h par semaine.
A partir de l'année académique 2015-2016, les cours sont donnés en anglais si au moins un étudiant y participant ne parle pas français. Ils sont donnés en français si tous les étudiants sont francophones.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Un syllabus très détaillé est mis à la disposition des étudiants ainsi que les diapositives powerpoint et podcasts du cours. Les étudiants peuvent les trouver ici:
https://dox.uliege.be/index.php/s/0iPdRJLEi0blq3X

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Session de janvier

- En présentiel

évaluation orale

Session de mai-juin

- En présentiel

évaluation orale

Session de août-septembre

- En présentiel

évaluation orale


Explications complémentaires:

Une liste des questions possibles, couvrant les aspects les plus important du cours est fournie (et commentée) à la fin du semestre. L'étudiant doit répondre à l'une d'elles (tirée au hasard) durant l'examen qui est oral, il peut choisir de répondre en anglais ou en français.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

Marc-Antoine Dupret
email: MA.Dupret@ulg.ac.be
adresse: Institut d'Astrophysique et Géophysique, bât. B5c, +1
Tél: 04 366 97 32

Association d'un ou plusieurs MOOCs

Notes en ligne