Programma vanaf september 2025
Lesgever: Walter Simons
De cursus zal gegeven worden op basis van het schema: ”2 opeenvolgende donderdagen les, gevolgd door 2 opeenvolgende donderdagen geen les”, op lesdagen telkens van 20u tot 22u.
Overzicht cursusinhoud
In recente lessen is uitgelegd hoe een ‘gewone’ hoofdreeksster door gravitationele contractie haar leven eindigt als witte dwerg (WD), een langzaam afkoelend, vreselijk zwaar sterretje. En hoe die WD, in evenwicht dankzij de druk van ontaarde elektronen, een grensmassa heeft die we kunnen verklaren door het samenspel van speciale relativiteitstheorie en kwantummechanica. In de eerstvolgende les worden die massa en enkele andere kenmerken van een WD nog even berekend.
De centrale (ijzer)kern van een massieve ster, gevormd door opeenvolgende fusiereacties, overschrijdt deze grensmassa. Die sterkern, met diameter zo’n duizend km, stort uiteindelijk in tot een compact object van ongeveer 10 km, en evolueert tot (proto-)neutronenster via fysische gebeurtenissen zoals fotodissociatie door (gamma)fotonen en neutronisatie door elektronenvangst. We zullen zien dat de gevormde neutronen op hun beurt kwantummechanische ontaarding ondergaan en normale atomen verdwijnen, alsook dat bij gravitationele collaps centrale dichtheden bereikt worden, vele malen groter dan die van een atoomkern.
Bij de instorting van de materie op de ‘kei’harde kern wordt een schokgolf gevormd die doorheen de buitenlagen van de ster dringt en deze weg slingert in een gigantische explosie, de supernova (SN), een der meest fascinerende fenomenen in het universum, waarbij binnen luttele seconden een onvoorstelbare energie van 1046 joule vrijkomt. Een zware ster, over miljoenen jaren opgebouwd, wordt binnen een fractie van een seconde vernietigd en wat overblijft is hetzij een neutronenster (NS) hetzij een zwart gat.
Bij dit proces wordt een onvoorstelbare hoeveelheid neutrino’s geproduceerd. Mede door de vele detailstudies over de supernova 1987A, weten we veel over hoogenergetische neutrino’s. De centra in de wereld waarin ze gedetecteerd worden, alsook de multi-messenger-ontdekkingen ervan vormen een zijdelings verhaal.
De classificatie van supernova’s op grond van hun lichtcurven en spectra hebben we al afgehandeld. Bij het type SN Ia komt een even grote hoeveelheid energie vrij als bij de kerncollaps-supernova (CCSN). Deze al even spectaculaire SN Ia met hun constante lichtcurven, zijn geschikte bakens voor de expansiegeschiedenis van de kosmos.
Een neutronenster is een bizar, ‘exotisch’ object. Een aanzienlijke populatie ervan manifesteert zich voor ons als discrete radiobronnen, zgn. pulsars (PSR), waarvan er duizenden geregistreerd zijn - andere kennen we als röntgen- of zelfs gammapulsars. Sommige draaien met waanzinnige snelheid, tot meer dan 700 maal per seconde om hun as, veel sneller dan een keukenblender of een formule 1-motor, en hebben magneetvelden die op aarde niet te halen zijn. Bovendien zijn een behoorlijk aantal van hen millisecondepulsars (MSP), die zich gedragen als perfecte klokken en het voorwerp zijn van de meest precieze meetmethoden van het universum.
De resten van de supernova (SNR) leiden in het interstellaire medium (ISM) een eigen leven en we bestuderen de vier stadia van hun evolutie. Ze blijven zichtbaar als emissienevels met intrigerende vormen. Soms bevatten ze een mysterieuze pulsarwindnevel (PWN). De SNR produceert schokfronten, die verantwoordelijk zijn voor de versnelling van galactische kosmische stralen door het mechanisme ‘diffusieve schokversnelling’ (DSA). We bespreken de details van het fysische mechanisme waarbij kinetische energie wordt overgedragen op hoogenergetische deeltjes, evenals de interactie bij botsing van de SNR met het ISM, o.a. moleculaire wolken, waarin nieuwe sterren ontstaan.
Ook zonder de voorgaande leerstof is de fysica van de HEA-processen te volgen door eenieder die de krachtigste fenomenen van het universum wil leren begrijpen!
Kies uit 3 cursusformules
Lokaalpas: je volgt de cursus ter plaatse, op donderdagavond van 20 tot 22 uur (op basis van schema: "2 weken les, 2 weken geen les".
Videopas: je volgt de cursus uitsluitend online, via de Urania-videopas.
Combipas: combinatie van beiden: je volgt de cursus ter plaatse en krijgt ook toegang tot de videopas.
Extra optie: HEA PLUS
- Deel 7 + ALLE ONLINE LESSEN VAN VORIGE CURSUSJAREN.
- In Combipas of Videopas-formule
Cursuskost
- Lokaalpas: 40 euro
- Videopas: 50 euro
- Combipas: 60 euro
Cursuskost HEA PLUS
- HEA PLUS Videopas: 70 euro
- HEA PLUS Combipas: 80 euro
Inschrijven Hoge-energie-astrofysica (deel 7)