Materia Optativa-Básica (10 créditos)

OBJETIVO:Proporcionar la teoría básica de la estructura de las estrellas y de su evolución temporal. Entendimiento profundo de las ecuaciones de estructura y comprensión básica de los procesos físicos involucrados. Conocimiento general de las numerosas etapas de la evolución estelar en función de las condiciones iniciales de formación y de la masa de la estrella.

1. Ecuaciones de estructura estelar:
• Ecuación de equilibrio hidrostático y de conservación de momento
• Educación de conservación de energía
• Ecuación de transporte de energía
• transporte por radiación y conducción
• estabilidad frente a perturbaciones
• teoría de transporte de energía por convección
• teoría de longitud de mezcla, semiconvección,"overshooting"
• Ecuación de evolución química
2. Física de los interiores estelares:
• Ecuación de estado del material estelar:
• gas ideal
• ionización parcial
• radiación
• gas perfecto degenerado
• cristalización, neutronización y otros efectos menores
• Opacidad radiativa y conductividad electrónica
• Producción de energía por reacciones nucleares:
• sección eficaz de colisión
• Tasas de reacciones termonucleares
• Los ciclos de combustión termonucleares:
• ciclo del hidrógeno (PP y CNO)
• combustión del helio
• combustión de elementos pesados
• Emisión de neutrinos
3. Modelos sencillos de estructura estelar y propiedades generales:
• Teorema del virial
• Relaciones de homología
• Politropos
• Modelo estándar de Eddington
• Estrellas totalmente convectivas
• Estrellas supermasivas y presión de radiación
• Envolventes y modelos en el plano U-V
• La línea de Hayashi
• Estabilidad de la combustión nuclear central y en capa
• Diferencias entre estrellas de población I y II
4. Métodos numéricos:
• El método de "shooting"
• El método de Henyey
• Existencia y unicidad de soluciones
5. Etapas de la evolución estelar:
• Formación estelar:
• inestabilidad de nubes, criterio de Jeans
• formación de protoestrellas
• evolución hacia la secuencia principal
• La secuencia principal
• Evolución de estrellas de masa baja
• combustión de helio (flash de helio)
• la rama horizontal y la rama asintótica de las gigantes
• la fase protonebulosa planetaria y evolución hacia las enanas blancas
• Evolución de estrellas masivas
• el "gap" de Herzprung-Russell
• la fase Cefeida
• viento estelar y pérdida de masa, estrellas Wolf-Rayet
• las últimas fases de evolución
• colapso de supernovas tipo II y Ib
• Nucleosíntesis
6. Estrellas compactas:
• Enanas blancas:
• la masa de Chandrasekar
• modelos modernos
• enfriamiento de las enanas blancas
• Estrellas de neutrones:
• ecuación de estado de gas de alta densidad
• modelos de estrellas de neutrones
7. Temas avanzados:
• Evaluación de estrellas en sistemas binarios:
• pérdida de masa en sistemas cercanos
• acreción en enanas blancas (variables cataclísmicas) y supernova de tipo Ia
• Estrellas en rotación
• Estrellas pulsantes
• Astrosismología
• Neutrinos solares
• Enanas rojas y enanas cafés

TEXTOS

1. Cox, J.P., & Giuli, R.T. "Principles of Stellar Structure", Gordon & Breach, New York, 1984.
2. Clayton, D.F., "Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis", Univ. of Chicago, Press, Chicago, 1983.
3. Chiu, H.Y., "Stellas Physics" Blaisdell, Waltham, 1968.
4. De Loore, C.W.H. & Doom, C. "Structure and Evolution of Single and Binary Stars", Kluwer, Dordrecht, 1992.
5. Hansen, C.J., & Kawaler, S.D. "Stellar Interiors: Physical Principles, Structure and Evolution", Springer, Berlin, 1994.
6. Kippenhahn, R. & Weigert, A. "Stellar Structure and Evolution", Springer, Berlin, 1990.
7. Shapiro, S.L. & Teukolsky, S.A. "Black Holes, White Dwarfs and Neutron Stars", Wiley-Interscience, New York, 1983.