ID:
59096
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
54
CFU:
6
SSD:
ASTRONOMIA E ASTROFISICA
Url:
FISICA/PERCORSO COMUNE Anno: 3
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (16/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Lo scopo di questo corso e' fornire le conoscenze di base dell’astrofisica moderna. In particolare, lo studente alla fine del corso acquisisce la consapevolezza della delle scale dell’Universo e della sua struttura, acquisisce la conoscenza delle principali metodologie e tecniche osservative moderne per la misura di flussi, posizioni, distanze, e masse di sorgenti e sistemi astrofisici. Viene inoltre a conoscenza degli elementi di formazione ed evoluzione delle stelle, della fisica dell’interno di stelle compatte ed ordinarie, fino alle galassie e alle scale cosmologiche. Comprende i meccanismi di produzione di energia nell’universo e degli elementi chimici, nonche' le strette connessioni tra fisica fondamentale ed astrofisica. Con tali conoscenze lo studente acquisisce la capacità di risolvere problemi di base di astrofisica stellare, galattica ed extra-galattica, ed e’ in grado di comprendere la letteratura non specialistica di astrofisica.
Prerequisiti
Conoscenze base di meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, relatività e meccanica quantistica. Padronanza di calcolo integrale e differenziale.
Metodi didattici
Lezioni teoriche con risoluzioni di problemi, coadiuvate da slides.
(In coordinamento con il corso Astrofisica sperimentale) Possibili osservazioni in remoto al telescopio di Loiano per l'acquisizione di immagini e spettroscopia.
(In coordinamento con il corso Astrofisica sperimentale) Possibili osservazioni in remoto al telescopio di Loiano per l'acquisizione di immagini e spettroscopia.
Verifica Apprendimento
Lo scopo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di comprensione e approfondimento degli argomenti esposti durante il corso. L'esame orale, consiste di due o tre domande su aspetti fondamentali trattati nel corso, con approfondimento di un argomento a scelta dallo studente tra quelli trattati non in dettaglio nel corso, che deve essere presentato oralmente (opzionalmente con il supporto di slides).
L'esposizione dell'argomento di approfondimento permette di valutare le capacità dello studente a ricercare la letteratura rilevante, saper organizzare l'esposizione, e capire gli aspetti più importanti di una problematica astrofisica.
L'esposizione dell'argomento di approfondimento permette di valutare le capacità dello studente a ricercare la letteratura rilevante, saper organizzare l'esposizione, e capire gli aspetti più importanti di una problematica astrofisica.
Testi
Materiale on-line su Google Classroom (slides, referenze, appunti, esercizi con soluzioni)
Capitoli selezionati da:
H. Bradt: Astronomy Methods, Cambridge Univ. Pres
H. Bradt: Astrophysics Processes, Cambridge Univ. Pres
C. Keeton: Principles of Astrophysics, Springer
Carroll & Ostlie: An introduction to modern astrophysics, Cambridge Univ. Pres
Capitoli selezionati da:
H. Bradt: Astronomy Methods, Cambridge Univ. Pres
H. Bradt: Astrophysics Processes, Cambridge Univ. Pres
C. Keeton: Principles of Astrophysics, Springer
Carroll & Ostlie: An introduction to modern astrophysics, Cambridge Univ. Pres
Contenuti
Il corso prevede 54 ore di didattica.
- Introduzione
+ Scopo e programma del corso
+ Le domande e gli obiettivi dell'Astronomia moderna
- Parte I: Sonde d'informazione, astronomia multi-frequenza e multi-messaggera.
+ Misure di posizione e fotometriche
+ Spettro elettro-magnetico; trasparenza dell'atmosfera, astronomia a multi-frequenza
+ Sistemi di coordinate astronomiche
+ Scala delle distanze: dalla Galassia alle scale cosmologiche - Redshift, espansione dell'Universo, legge di Hubble
+ Misure di flusso: grandezze e sistemi fotometrici; magnitudine; estinzione, radiazione di corpo nero
- Parte II: Elementi di tecniche osservative: dall'ottico ai raggi-X
+ Telescopi e rivelatori moderni, ottiche attive ed adattive
+ Tecniche di Imaging: risoluzione angolare, seeing, rapporto segnale-rumore, flusso limite osservabile
+ Tecniche di spettroscopia: dispersione e risoluzione spettrale
- Parte III: Elementi di Astrofisica stellare
+ Equazione della struttura stellare: equilibrio idrostatico, reazioni nucleari (pp e CNO), limite di Eddington. equazione di stato
di stelle ordinarie e degeneri (caso classico e relativistico), limite di Chandrasekhar
+ Classificazione spettrale delle stelle, diagramma HR
+ Cenni di evoluzione stellare: fasi nel diagramma HR, produzione degli elementi chimici (pesanti)
+ Fasi finali dell'evoluzione: supernovae, nane bianche, stelle di neutroni, buchi neri
- Parte IV: Elementi di Astrofisica extra-galattica
+ Dai sistemi stellari a quelli galattici
+ Popolazioni galattiche: classificazione, colore, morfologia, tasso di formazione stellare
+ Funzioni di luminosita' di galassie, relazioni di scala.
+ Processi di accrescimento in astrofisica: binarie a raggi X, Nuclei Galattici Attivi (cenni)
+ Misura della massa di buchi neri super massicci, la relazione M-sigma, co-evoluzione galassie-buchi neri
+ Il buco nero super-massiccio al centro della nostra Galassia
+ Dalle galassie agli ammassi di galassie: cenni sulla formazione delle strutture
+ Misura delle masse di galassie e ammassi: dinamica, equilibrio idrostatico del gas (raggi-X), lenti gravitazionali.
+ Evidenze di materia oscura dalle scale galattiche ad extra-galattiche.
- Introduzione
+ Scopo e programma del corso
+ Le domande e gli obiettivi dell'Astronomia moderna
- Parte I: Sonde d'informazione, astronomia multi-frequenza e multi-messaggera.
+ Misure di posizione e fotometriche
+ Spettro elettro-magnetico; trasparenza dell'atmosfera, astronomia a multi-frequenza
+ Sistemi di coordinate astronomiche
+ Scala delle distanze: dalla Galassia alle scale cosmologiche - Redshift, espansione dell'Universo, legge di Hubble
+ Misure di flusso: grandezze e sistemi fotometrici; magnitudine; estinzione, radiazione di corpo nero
- Parte II: Elementi di tecniche osservative: dall'ottico ai raggi-X
+ Telescopi e rivelatori moderni, ottiche attive ed adattive
+ Tecniche di Imaging: risoluzione angolare, seeing, rapporto segnale-rumore, flusso limite osservabile
+ Tecniche di spettroscopia: dispersione e risoluzione spettrale
- Parte III: Elementi di Astrofisica stellare
+ Equazione della struttura stellare: equilibrio idrostatico, reazioni nucleari (pp e CNO), limite di Eddington. equazione di stato
di stelle ordinarie e degeneri (caso classico e relativistico), limite di Chandrasekhar
+ Classificazione spettrale delle stelle, diagramma HR
+ Cenni di evoluzione stellare: fasi nel diagramma HR, produzione degli elementi chimici (pesanti)
+ Fasi finali dell'evoluzione: supernovae, nane bianche, stelle di neutroni, buchi neri
- Parte IV: Elementi di Astrofisica extra-galattica
+ Dai sistemi stellari a quelli galattici
+ Popolazioni galattiche: classificazione, colore, morfologia, tasso di formazione stellare
+ Funzioni di luminosita' di galassie, relazioni di scala.
+ Processi di accrescimento in astrofisica: binarie a raggi X, Nuclei Galattici Attivi (cenni)
+ Misura della massa di buchi neri super massicci, la relazione M-sigma, co-evoluzione galassie-buchi neri
+ Il buco nero super-massiccio al centro della nostra Galassia
+ Dalle galassie agli ammassi di galassie: cenni sulla formazione delle strutture
+ Misura delle masse di galassie e ammassi: dinamica, equilibrio idrostatico del gas (raggi-X), lenti gravitazionali.
+ Evidenze di materia oscura dalle scale galattiche ad extra-galattiche.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
FISICA
Laurea
3 anni
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