Descriptif

Les étoiles sont les briques de base de l’univers. Source de rayonnement électromagnétique à toute longueur d’onde, elles injectent de grandes quantités d’énergie dans leur environnement et sont ainsi les moteurs de l’évolution de leur galaxie hôte. Capables de fabriquer des éléments chimiques plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, ce sont elles qui sont finalement responsables de notre monde et de la vie telle que nous la connaissons. Ce cours est une introduction à la physique qui gouverne les étoiles. Il traitera des quantités astronomiques de base, des caractéristiques physiques des étoiles, des atmosphères stellaires et de la spectroscopie, des intérieurs stellaires, de la formation et de l’évolution des étoiles et des cadavres stellaires (naine blanche et étoile à neutrons).
L’astrophysique stellaire est l’un des plus retentissant succès de la physique moderne. Elle fait appel à la plupart des champs de la physique, de la gravité à la physique atomique et nucléaire, en passant par la thermodynamique et la relativité. L’un des buts de ce cours est d’améliorer votre capacité à utiliser ces notions de façon cohérente tout en vous familiarisant avec nos connaissances actuelles sur les étoiles. Nous insisterons particulièrement sur la physique nucléaire car la complète compréhension d’une étoile nécessite de maîtriser quelques notions avancées de ce domaine, notamment la fusion thermonucléaire. Finalement, vous comprendrez avec quelques détails surprenants ce qui se passe à l’intérieur d’objets qui ne sont pour nous que des points brillants dans le ciel.

Référence bibliographique :

Astrophysique stellaire par Roland Lehoucq et Frédéric Daigne (2015)
Physique et Astrophysique nucléaires par Martin Lemoine et Caroline Terquem (2006)
Energie nucléaire par Jean-Louis Basdevant, James Rich et Michel Spiro (2002)

Ouvrage disponible auprès des Editions de l'Ecole Polytechnique.

D. Clayton. Principle of stellar evolution and nucleosynthesis. University of Chicago press, 1984.

Niveau requis : 
PHY431 - Relativité et principes variationnels
PHY430 - Physique quantique avancée et PHY433 - Physique statistique

Langue du cours : Français

Credits ECTS : 5

STELLAR ASTROPHYSICS

Stars are the fundamental building blocks of the Universe. They are the principal source of electromagnetic radiation at many wavelengths. By injecting vast amounts of energy into their surroundings, they act as drivers for the evolution of their host galaxies. Likewise, through their creation of chemical elements heavier than hydrogen and helium, they are ultimately responsible for the existence of the world we live in and life as we know it. This course introduces you to the physics that governs the stars. It will cover basic astronomical quantities, the physical characteristics of stars, stellar atmospheres and spectroscopy, stellar interiors, star formation and evolution, and the products of stellar death (white dwarfs, neutron stars).

Stellar astrophysics is one of the resounding successes of modern physics. It brings together elements from almost every subfield of physics, from gravity to atomic and nuclear physics through thermodynamics and relativity. One of the goal of this course is to improve your proficiency of these fields while familiarizing you with our current knowledge of stars. We will particularly insist on nuclear physics as the full understanding of a star needs advanced notions of nuclear physics, in particular concerning thermonuclear fusion. At the end, you will understand in surprising detail what goes on deep inside objects that, to us, are a mere pinprick of light in the sky.

Bibliography :

Astrophysique stellaire par Roland Lehoucq et Frédéric Daigne (2015)
Physique et Astrophysique nucléaires by Martin Lemoine and Caroline Terquem (2006)
Energie nucléaire by Jean-Louis Basdevant, James Rich and Michel Spiro (2002)

Ouvrage disponible auprès des Editions de l'Ecole Polytechnique.

D. Clayton. Principle of stellar evolution and nucleosynthesis. University of Chicago press, 1984.

Requirements : PHY431 - Relativity and variational principles
PHY430 - Advanced Quantum Physics and PHY433 - Statistical physics

Course taught in French