Астрофізика
Мета вивчення дисципліни:
Метою вивчення дисципліни є формування у здобувачів системного уявлення про фізичні процеси, що відбуваються в астрофізичних об’єктах, на основі фундаментальних законів класичної та сучасної фізики, а також набуття навичок кількісного аналізу астрофізичних явищ та інтерпретації базових астрофізичних моделей.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Знання та навички, отримані в процесі вивчення дисципліни, мають широке практичне значення та можуть бути використані для застосування фундаментальних законів класичної та сучасної фізики до аналізу реальних астрофізичних об’єктів і процесів; кількісної оцінки фізичних параметрів астрофізичних систем, аналізу порядків величин і побудови спрощених фізичних моделей складних природних явищ; для розуміння фізичних основ процесів випромінювання, плазмових явищ і магнітних ефектів, що мають застосування не лише в астрофізиці, а й у фізиці плазми, атмосферній фізиці та космічних технологіях; для інтерпретації спостережних даних і наукових результатів у галузі астрофізики, космічної фізики та суміжних дисциплін.
Спрямованість навчальної дисципліні: навчальна дисципліна рекомендована для вивчення здобувачами першого (бакалаврського) рівня вищої освіти Освітня програма «Фізика ядра та фізика високих енергій» (2025 р.)
Тематика та види навчальних занять
Для очної (денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція № 1. «Астрофізика як галузь фізики».
Лекція № 2. «Основні фізичні процеси в астрофізиці».
Лекція № 3. «Випромінювання астрофізичних об’єктів».
Лекція № 4. «Внутрішня будова та еволюція зірок».
Лекція № 5. «Сонце як зірка».
Лекція № 6. «Активність Сонця».
Лекція № 7. «Астрофізична плазма».
Лекція № 8. «Магнітні поля в астрофізиці».
Лекція № 9. «Магнітна реконекція та енергетичні процеси».
Лекція № 10. «Білі карлики».
Лекція № 11. «Нейтронні зірки та пульсари».
Лекція № 12. «Чорні дірки».
Лекція № 13. «Космічні промені та прискорення частинок».
Лекція № 14. «Темна матерія та темна енергія».
Лекція № 15. «Сучасні проблеми та перспективи астрофізики».
Практичні заняття
Практичне заняття № 1. «Характерні масштаби та параметри в астрофізиці».
Мета заняття: навчити здобувачів оцінювати порядки величин фізичних параметрів астрофізичних об’єктів.
Практичне заняття № 2. «Випромінювання астрофізичних тіл».
Мета заняття: сформувати навички аналізу спектральних характеристик і температури об’єктів.
Практичне заняття № 3. «Сонце та сонячна активність».
Мета заняття: проаналізувати фізичні причини сонячної активності.
Практичне заняття № 4. «Магнітні поля та плазмові процеси».
Мета заняття: навчити здобувачів застосовувати основи плазмової фізики в астрофізиці.
Практичне заняття № 5. «Компактні астрофізичні об’єкти».
Мета заняття: сформувати уявлення про фізику білих карликів і нейтронних зірок.
Практичне заняття № 6. «Космічні промені та прискорення частинок».
Мета заняття: отримати розуміння щодо фізичних механізмів прискорення частинок.
Практичне заняття № 7. «Сучасні проблеми астрофізики».
Мета заняття: навчити здобувачів аналізувати сучасні наукові проблеми та моделі.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно з встановленим розкладом.
Індивідуальна робота
Не передбачена.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для очної (денної) форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у контрольних опитуваннях на практичних заняттях (оцінюється максимум у 35 балів, тобто по 5 балів за кожне практичне завдання), виконанні індивідуального завдання у формі реферативного дослідження (оцінюється в 15 балів). Також поточний контроль полягає у виконанні двох модульних контрольних робіт (кожна оцінюється в 25 балів). Модульна контрольна робота виконується у письмовій формі та складається з 2 частин:
1) відповіді на питання, що охоплює одну з тем лекційного курсу (15 балів);
2) розв’язку задачі з курсу практичних занять (10 балів).
Підсумковим контролем з дисципліни є залік, оцінка за який виставляється за підсумком модульних контрольних робіт та виконання практичних завдань. Таким чином, максимальна оцінка за залік складає 100 балів. Максимальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» 60 балів.
К1. Здатність використовувати базові знання з фізики та астрономії для розуміння будови та поведінки природних і штучних об’єктів, законів існування та еволюції Всесвіту.
К2. Здатність виконувати теоретичні та експериментальні дослідження автономно та у складі наукової групи.
ПРН02. Знати і розуміти фізичні основи астрономічних явищ: аналізувати, тлумачити, пояснювати і класифікувати будову та еволюцію астрономічних об’єктів Всесвіту (планет, зір, планетних систем, галактик тощо), а також основні фізичні процеси, які відбуваються в них.
ПРН05. Знати основні актуальні проблеми сучасної фізики та астрономії.
ПРН06. Оцінювати вплив новітніх відкриттів на розвиток сучасної фізики та астрономії.
ПРН17. Знати і розуміти роль і місце фізики, астрономії та інших природничих наук у загальній системі знань про природу та суспільство, у розвитку техніки й технологій та у формуванні сучасного наукового світогляду.