Предлагаемый курс направлен на приобретение студентами знаний по основам строения и динамики межзвездного и околозвездного вещества, а также по процессам образования звезд и планет, анализу планетных атмосфер, комет и околозвездных газопылевых оболочек. 

Основное внимание уделяется изучению молекулярных спектров, устройству космических мазеров, спектроскопическим методам определения параметров межзвездной среды, взаимодействию молекул с полем излучения, синтезу органических молекул в протозвездном и протопланетном веществе, а также химической термодинамике реальных газов в сочетании с кинетикой электронно-возбужденных состояний. 

Рассмотрены кинетические особенности образования и разрушения межзвездных молекул в газовой фазе и на поверхности пылинок. Кроме того, представлен обзор квантово-химических методов оценки структурно-динамических свойств экзотических (возможно, еще не предсказанных) химических соединений, а также внутримолекулярных и радиационно-столкновительных механизмов их превращений в экстремальных условиях Вселенной.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Вводная лекция.
Понятие астрохимии Особенности астрономических исследований Диапазон электромагнитного излучения Вещество во Вселенной Спектроскопия Светимости Размер Теорема Рессела-Фогта Пределы звёздных масс Галактика и место Солнца в ней Радиоастрономия Промежуточный итог

Лекция 2. Методы исследования межзвёздной и околозвёздной среды.
Вещество во Вселенной Методы исследования межзвёздной и околозвёздной среды Фотометрия Древнейшая физическая величина Астрофотография Фотометрические системы и показатели цвета Спектральные линии Молекулярные уровни Инфракрасный диапазон Субмиллиметровый диапазон Сантиметровый диапазон Особенности астрохимических наблюдений Характеристики телескопа

Лекция 3. Методы исследования межзвездной и околозвездной среды. Часть 1.
Возможности фотометрии Особенности спектральных исследований в астрохимии Телескоп: ключевые характеристики, история изобретения и развития оптической системы телескопа (рефракторы, рефлекторы, катадиоптрические системы) Приёмники излучения (глаз, фотопластинки, фотоэлектронные умножители, приборы с зарядовой связью, инфракрасные детекторы, болометры, радиометры) Спектральные анализаторы в телескопе Внеземные помехи Инструменты для наблюдения в разных диапазонах: ультрафиолетовые и оптические телескопы Наземные телескопы и обсерватории Телескопы будущего

Лекция 4. Методы исследования межзвездной и околозвездной среды. Часть 2. Происхождение химических элементов во Вселенной.
Астрохимические исследования в инфракрасном (ИК) диапазоне Астрохимические исследования в субмиллиметровом диапазоне Астрохимические исследования в миллиметровом диапазоне Радиоинтерферометры Подведение итогов по разделу о методах астрохимических исследований Обозначения небесных тел Распространенность химических элементов в Солнечной системе Энергия звезд Термоядерные реакции, протон-протонный цикл

Лекция 5. Химическая эволюция Вселенной. Межзвездная среда.
Основные положения предыдущей лекции Эволюция звезд, термоядерные реакции в них Вспышки сверхновых звезд, их значение для эволюции Вселенной Строение и виды галактик Разновидности туманностей Водород как основной элемент Вселенной Межзвездная пыль

Лекция 6. Особенности астрохимии по сравнению с химией на Земле.
Особенности астрохимии и астрономической спектроскопии Остаточная температура Вселенной Лабораторная астрохимия Сравнение земных и космических условий существования молекул и протекания химических реакций Квантовохимические расчеты в астрохимии Лабораторная атомно-молекулярная спектроскопия: извлекаемая информация Красное смещение Эффект Зеемана

Лекция 7. Исследования межзвездной пыли.
Повторение основных положений о происхождении химических элементов и о составе межзвездной среды Доказательства существования космической пыли Межзвездное поглощение и покраснение света Звездные величины Поляризация звездного света Графито-силикатная модель Модель Вайнгартнера-Дрэйна Основные выводы о составе частиц межзвездной пыли

Лекция 8. Физика межзвездной среды. Часть 1.
Эволюционные модели пыли Другие компоненты межзвездной среды: поляризация звездного света; поле излучения вблизи Солнца; космические лучи Уравнение переноса излучения Фактор эффективности экстинкции Простые случаи переноса излучения в пыли Параметры для решения уравнения переноса Источники нагрева и охлаждения межзвездного вещества

Лекция 9. Квантовохимическое моделирование в астрохимии.
Тонкая и сверхтонкая структура водородоподобного атома Моделирование спектров в астрохимии Обзор основных типов химических реакций в межзвездной среде

Лекция 10. Спектральные исследования в астрохимии. Термодинамика в астрохимии.
Первые молекулы, образовавшиеся в космосе Корреляции лабораторных и космических спектров Ионная рекоминация, ион-нейтральное равновесие Космические мазеры Интенсивности спектра поглощения молекулы CN

Лекция 11. Физика межзвездной среды. Часть 2.
:компоненты межзвездной среды, перенос излучения, физические условия в МЗС (межзвездной среде) Зоны ионизованного водорода Распределение газов в Галактике Местный Пузырь и Пояс Гулда Астрохимически важные параметры МЗС

Лекция 12. Молекулы и пыль во Вселенной.
Фазы межзвездной среды - основные моменты предыдущей лекции Спектральные классы объектов Вселенной Мазерное излучение Происхождение и разрушение пыли Трансформация пылинок

Лекция 13. Астрохимия: рождение звезд и планет.
Повторение основных результатов предыдущей лекции: молекулярный и пылевой состав звезд и межзвездной среды, проблема дисбаланса пыли Молекулярные облака, темная материя Исследования молекул в молекулярных облаках: актуальность, синтез теории и эксперимента, расчеты, способы наблюдения и извлекаемая информация Уравнения химической кинетики, виды газофазных реакций в МЗС, инициаторы Вероятностный подход к поверхностным реакциям

Лекция 14. Астрохимическое моделирование. Звездообразование.
Повторение основных результатов предыдущей лекции: молекулярные облака и пыль, химические процессы в МЗС и их моделирование Астрохимические базы данных Проблемы с вычислением фотореакций Скорость ионизации космическими лучами Разработка методов моделирования процессов звездообразования

Лекция 15. Звездообразование (продолжение).
Повторение основных результатов предыдущей лекции: астрохимические модели, базы данных, неопределенности реакций, развитие представлений о звездообразовании, структура и процессы в молекулярных облаках Химический возраст ядра, форма спектральных линий Гравотурбулентная модель Базовый сценарий звездообразования Особенности Солнечной системы

Лекция 16. Астрофизические приложения химической термодинамики.
Фотохимические процессы - основные понятия Локальное термодинамическое равновесие Динамика возбужденных состояний Изотопическое фракционирование Статистическая термодинамика и квантовый анализ в астрохимии

Лекция 17. Основы химической кинетики и катализа межзвездных молекул.
Особенности термодинамических и квантовохимических методов в астрохимии Химическая кинетика в астрохимии Методы построения поверхностей потенциальной энергии Катализ на поверхности межзвездных пылинок Теория ион-полярных столкновений

Лекция 18. Происхождение Солнечной системы.
Основные моменты лекции №15: стандартная и гравотурбулентная модели, особенности Солнечной системы Кометы Протопланетные диски Миграция планет

Лекция 19. Особенности квантовохимического моделирования в астрохимии.
Информативность спектров в астрохимии Особенности квантовой химии в астрономических исследованиях по сравнению с обычной квантовой химией Фотохимические процессы - основные понятия

Лекция 20. Эволюционный сценарий для Солнечной системы.
Основные результаты предыдущей лекции: теории образования Солнечной системы Сценарий образования Солнечной системы: место рождения, протосолнечная туманность Виды метеоритов, их состав Проблемы возникновения некоторых планет Общие закономерности образования планетных систем Моделирование дисков

Лекция 21. Планетообразование.
Основные результаты предыдущей лекции: общие закономерности образования планетных систем Физические параметры, несущие информацию о протопланетных дисках Проблема перемешивания Фуоры, эксоры, природа их вспышек, химические последствия вспышек Зона обитаемости, землеподобные планеты

Лекция 22. Основные астрохимические исследования кафедры лазерной химии МГУ.
Экспериментальные направления: моделирование фотодесорбции молекул и частиц космической пыли Теоретико-экспериментальные направления исследований: моделирование спектров оксидов железа, алюминия, кальция Теоретические направления исследований: поиск и анализ спектральных переходов, позволяющих проверить гипотезу об изменении фундаментальных констант за время существования Вселенной