Fisica

Parte 1) Stelle : Stelle. Fonte di energia delle stelle. Potenziale nucleare. Reazioni di fusione nucleare. Picco di Gamow. Equazioni della struttura stellare. Metodo spettroscopico. Esempi di Spettri delle stelle. Classificazione di Harward. Righe stellari. Popolazione dei livelli e sua dipendenza dalla temperatura. Ionizzazione e sua dipendenza dalla temperatura. Descrizione spettri in termini di temperatura. Parte 2) Mezzo interstellare : Trattazione macroscopica interazione luce-materia. Emissione, Assorbimento, Diffusione. Spessore ottico. Equazione del trasporto radiativo. Radiazione termica. Corpo nero. Atmosfera isoterma. Atmosfera terrestre, finestre millimetriche, misura CMB da terra. Righe di assorbimento e di emissione. Coefficienti di Einstein. Emissione termica e non termica. Scattering e random-walk. Scattering e assorbimento. Diffusione dei fotoni nel Sole. Interazione tra fotoni ed elettroni. Regioni HII. Scattering Thomson e Compton. Scattering Rayleigh. Colore del cielo. Interazione tra fotoni e particelle solide. Polvere Interstellare. Profondità righe assorbimento. Curva di crescita. Misure di abbondanze. La curva di estinzione interstellare. Estinzione. Qabs. Emissione da polvere interstellare. Temperatura dei grani. Teoria di Mie (cenni). Polarizzazione polvere interstellare. Da flusso mm a massa es. RCW38. Radiazione non termica. Ciclotrone. Sincrotrone. Spettro. Relazione con spettro energie elettroni. Sincrotrone galattico. Polarizzazione e polarimetri. Radiazione di free-free. Gas interstellare. Idrogeno neutro galattico. Parte 3) La Galassia e le galassie : Formazione di stelle. Massa di Jeans. Collasso della nube. Frammentazione. Fine della frammentazione. Formazione di una protostella. Idrogeno molecolare. Riga a 21 cm e curve di rotazione delle galassie. Misure ottiche di curva di rotazione. Evidenza di materia oscura nelle galassie. Materia oscura negli ammassi di galassie. Massa Viriale. Esempio di Coma. Rapporto M/L. Altre evidenze di materia oscura (deflessione luce, gas intergalattico negli ammassi etc.). WIMPs. Le galassie. Misure di distanze. Astrometria. Distanza di luminosità. Diagramma HR assoluto. Distanza della LMC. Cefeidi. Supernovae. Pulsar. Galassie come candele standard - Tully Fisher. Misure di redshift. Legge di Hubble. Distribuzione 3-D delle galassie. Esempio legge di Hubble da misure di diametro angolare. Interpretazione del redshift. Distribuzione 2D e 3D delle galassie. Parte 4) Cosmologia : Isotropia ed omogeneità dell' Universo a grandi scale. Principio Copernicano. Isotropia, Omogeneità e legge di Hubble. Principio cosmologico. Espansione dell' universo e densità. Fattore di scala. Equazione di Friedmann. Parametro di densità. Curvatura. Equazioni di Einstein. Contributo delle diverse densità di massa-energia all' equazione di Friedmann: materia non relativistica, radiazione, costante cosmologica. Parametro di decelerazione. Diagramma di Hubble. Distanza di Luminosità. Evoluzione dell' universo omogeneo e isotropo. Fase di radiazione. Fase di materia. Fase di curvatura. Fase di vuoto. Evoluzione di uno spettro di corpo nero nell' espansione. Radiazione e materia relativistica. Prove dell' origine cosmologica del CMB. Le componenti dell' universo. Materia nell' universo. Materia barionica. Materia oscura. Età dell' universo. L' anisotropia del CMB.

a) Conoscenza della geometria e dell’analisi matematica come studiata nei corsi di geometria, analisi e analisi vettoriale. b) Conoscenza della meccanica come studiata nei corsi di meccanica e meccanica analitica e relativistica. c) Conoscenza dell’elettromagnetismo, come studiato nel corso omonimo.

slides the corso ed esercizi svolti in https://meet.google.com/gtk-svko-nnv Parti specifiche di: Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie, An introduction to modern astrophysics, Addison Wesley, 1996. Codice Biblioteca: 523,03 Carr James Rich, Fundamentals of Cosmology, Springer, 2001 Codice Biblioteca: 523.1 Rich

frequenza facoltativa, ma fortemente raccomandata

prova scritta (sostituibile da due prove in itinere) ed esame orale sul programma svolto

slides del corso ed esercizi svolti in https://meet.google.com/gtk-svko-nnv

lezioni frontali teoriche e svolgimento di esercizi due prove in itinere, soluzioni discusse poi in classe