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Séance de cours

Orbites stellaires : stabilité et résonances

Dans cours

PHYS-401: Astrophysics IV : stellar and galactic dynamics

The aim of this course is to acquire the basic knowledge on specific dynamical phenomena related to the origin, equilibrium, and evolution of star clusters, galaxies, and galaxy clusters. ...

Description

Cette séance de cours couvre la stabilité des orbites autour des points de Lagrange, la forme du potentiel effectif et l'interprétation des orbites stellaires dans les barres tournantes faibles. Il traite également de l'apparition des orbites x2 (stable) et x3 (instable), des phénomènes de bifurcation et des résonances de Lindblad dans la dynamique galactique.

Enseignant·e

Yves Revaz

Yves Revaz est maître d'enseignement et de recherche au laboratoire d'astrophysique (LASTRO) de l'EPFL. Après des études à l'EPFL, il a soutenu une thèse de doctorat intitulée: "Dynamique des régions externes des galaxies spirales et contraintes sur la matière noire" à l'Observatoire de Genève, sous la direction du Prof. Daniel Pfenniger. Il a ensuite travaillé à l'Observatoire de Paris, au LERMA (Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères) sous la supervision de la Prof. Françoise Combes et s'est intéressé aux écoulement froids dans les amas de galaxies. Il a rejoint le LASTRO en 2007, où, en collaboration avec la Prof. Pascale Jablonka, il a développé un nouveau code TreePM/SPH chemo-dynamique appelé GEAR, dans le but d'étudier l'évolution chimique des galaxies. Sa recherche se focalise actuellement sur l'évolution des galaxies naines et leur lien avec la cosmologie. Yves Revaz et aussi l'auteur de pNbody, une librairie python parallélisée dédiée à l'analyse de larges systèmes N-corps.

Source officielle

Concepts associés (32)

Cinématique stellaire

La cinématique stellaire est l'étude du mouvement des étoiles. Puisqu'elle ne cherche pas à comprendre les origines et causes du mouvement, la cinématique stellaire diffère de la dynamique stellaire, qui tient compte notamment des effets gravitationnels. La cinématique stellaire peut fournir des informations sur l'origine et l'âge des étoiles ainsi que sur la structure et l'évolution de la galaxie environnante. La cinématique stellaire distingue plusieurs types de mouvements individuels et collectifs d'étoiles.

Théorie des bifurcations

La théorie des bifurcations, en mathématiques et en physique est l'étude de certains aspects des systèmes dynamiques. Une bifurcation intervient lorsqu'un petit changement d'un paramètre physique produit un changement majeur dans l'organisation du système. Des exemples classiques d'une bifurcation en sciences pures sont par exemple les rythmes circadiens de populations animales en biologie théorique et les solutions de météo en mathématique et physique non linéaire, en sciences de l'ingénieur il y a aussi le flambage d'une poutre élastique (l'expérience peut être faite avec une règle d'écolier) ou les transitions de phase de matériaux (température critique de bifurcation, concentration critique).

Bifurcation de Hopf

Dans la théorie des bifurcations, une bifurcation de Hopf ou de Poincaré–Andronov–Hopf, des noms de Henri Poincaré, Eberhard Hopf, et Aleksandr Andronov, est une bifurcation locale dans laquelle un point fixe d'un système dynamique perd sa stabilité tandis qu'une paire de valeurs propres complexes conjuguées de la linéarisation autour du point fixe franchissent l'axe imaginaire du plan complexe. Pour un tour d'horizon plus général sur les bifurcations de Hopf et leurs applications notamment en physique et en électronique, voir.

Stellar parallax

Stellar parallax is the apparent shift of position (parallax) of any nearby star (or other object) against the background of distant stars. By extension, it is a method for determining the distance to the star through trigonometry, the stellar parallax method. Created by the different orbital positions of Earth, the extremely small observed shift is largest at time intervals of about six months, when Earth arrives at opposite sides of the Sun in its orbit, giving a baseline distance of about two astronomical units between observations.

Diagramme de bifurcation

droite|vignette|Diagramme de bifurcation de la suite logistique. En mathématiques, et en particulier dans l'étude des systèmes dynamiques, un diagramme de bifurcation illustre les valeurs visitées asymptotiquement (points fixes, points périodiques, attracteurs chaotiques) par un système en fonction d'un paramètre. Fichier:Bifurcation DiagramB.png|Diagramme de bifurcation pour l'[[attracteur de Rössler]]. Fichier:Henon bifurcation map b=0.3.png|Diagramme de bifurcation pour l'[[attracteur de Hénon]].

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Séances de cours associées (32)

Stellar Orbits : Lagrange Points

Explore les orbites stellaires dans des potentiels rotatifs, en se concentrant sur les surfaces de section, les intégrales de mouvement et la stabilité autour des points de Lagrange.

Orbites galactiques et constantes d'Oort

Explore les orbites stellaires dans les galaxies, en se concentrant sur les constantes d'Oort, les intégrales de mouvement et les potentiels galactiques.

Systèmes dynamiques : cartes et stabilité

Explore les cartes unidimensionnelles, les solutions périodiques et les bifurcations dans les systèmes dynamiques.

Points d'équilibre et bifurcations

Introduit des points d'équilibre et des bifurcations dans les équations différentielles, en discutant de leur stabilité et de leur pertinence dans divers contextes.

Dynamiques non linéaires et chaos

Couvre les bifurcations de Hopf, les bifurcations de fourche et le système de Lorenz dans la dynamique non linéaire et le chaos.

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