Astrophysique

Le cours est divisé en cours intégrés (cours et travaux-dirigés) avec des séances de travaux pratiques supervisées.
En insistant autant sur les phénomènes observés que sur les grands principes physiques qui gouvernent ceux-ci, les cours proposés reposent sur le programme suivant :

  • Rappels de physique : thermodynamique, rayonnement du corps noir, libre parcours moyen.
  • Notions sur les étoiles : structure interne, propriétés observationnelles, variabilité.
  • Etoiles céphéïdes et mesure des distances, brillances, magnitudes apparentes et absolues.
  • Théorème du viriel, systèmes auto-gravitants, équilibres des systèmes stellaires auto-gravitants comme les galaxies, séquence de Hubble des types de galaxies.
  • Etude de la classification des orbites stellaires dans les galaxies : notion d’espace des phases, section de Poincaré, notions de chaos.
  • Morphologies des galaxies I. Galaxies elliptiques, loi de de Vaucouleurs, loi de Faber-Jackson, équilibre global.
  • Morphologies des galaxies II. Galaxies spirales, phénomène des bras spiraux, onde collective de gravitation. cinématique et limite des épicycles, résonances, photométrie, loi de Tully-Fisher, modèles de formation des disques galactiques.
  • Cinématique des galaxies et hypothèse de la matière noire
  • Aperçu de cosmologie : origine cosmologique des galaxies et de grandes structures dans un univers dynamique ; observations de l’Univers distant (supernovae, lentilles gravitationnelles) ; le fond diffus ; les différentes époques de l’Univers. Notions sur l’énergie sombre et les particules élémentaires.

A ces heures de cours formel viendront se greffer trois heures de travaux pratiques en travail personnel pour la maîtrise des notions. Ces travaux pratiques permettront d’appréhender les outils maintenant disponibles pour l’exploration de bases de données, la construction d’images synthétiques, les logiciels disponibles pour l’exploration du ciel ainsi que les outils de la simulation de systèmes stellaires par intégration numérique.