ISTITUZIONI DI ASTROFISICA

Meccanica dei sistemi di punti materiali.

Termodinamica.

Elettromagnetismo

Di norma obbligatoria.

1 – Introduzione

Metodologia dell’investigazione in astrofisica – Scale di distanza e unità di misura – Strumenti per l’osservazione – Sistemi di coordinate astronomiche.

2 – Le stelle

– Generalità

Grandezze fondamentali - Magnitudine e luminosità – Classificazione spettrale delle stelle – Il diagramma di Hertzprung-Russell.

– Atmosfere stellari

Trasporto della radiazione – Andamento della temperatura con la profondità – Formazione delle righe – Equazioni di Boltzmann e di Saha* – Coefficienti di Einstein – Meccanismi di allargamento delle righe – Analisi delle abbondanze.

– Struttura interna

Le equazioni della struttura stellare – Relazione massa-luminosità – Processi di Fusione nucleare – Meccanismi di trasporto dell’energia – Criterio di Schwarzschild per l’instaurarsi della convezione.

– Evoluzione stellare

Evoluzione delle stelle di pre- e post-sequenza principale – Stelle pulsanti – Nebulose planetarie, novae e supernovae – Gas degenere di Fermi* - Nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri.

3 – Il Sole: una stella tipica di sequenza principale

Atmosfera: fotosfera, cromosfera, corona – Zona di convezione – Rotazione differenziale – Campi magnetici – Teorema di Alfvèn* - Attività solare (macchie, facole, protuberanze, brillamenti) - Il problema dei neutrini solari.

4 – Il mezzo interstellare

Le nubi – Il gas – Le polveri – La chimica interstellare in fase gassosa e di superficie – Il Teorema del Viriale* - Il criterio di Jeans per il collasso gravitazionale e la formazione stellare.

5 – La nostra galassia

Morfologia, dinamica e caratteristiche fisiche della galassia – Gli ammassi globulari e gli ammassi aperti – Le popolazioni stellari – Il nucleo galattico – La materia oscura – I raggi cosmici.

6 – Le galassie

Classificazione morfologica di Hubble – Caratteristiche fisiche e processi di formazione delle galassie ellittiche e a disco – Gli ammassi e i superammassi di galassie – I Quasar e gli altri nuclei galattici attivi (AGN).

7 – Cosmologia

Evidenze osservative: la legge di Hubble dell’espansione dell’universo, il fondo cosmico di microonde – Principio cosmologico - Cosmologia newtoniana - L’equazione di Friedmann e quella del fluido cosmologico – Inflazione e fluttuazioni primordiali – Universo dominato dalla radiazione e dominato dalla materia – Modelli d’Universo - Materia oscura ed energia oscura – La costante cosmologica - Storia termica dell’Universo.

N.B.: Per gli argomenti asteriscati la deduzione quantitativa dei risultati puo’ essere omessa.

H. Karttunen et al.: Fundamental Astronomy, 5^th ed, Springer Verlag, Berlin (2007)

G.B. Rybicki & A.P. Lightman: Radiative processes in Astrophysics, Wiley-VCH, New York (2004)

L'esame viene svolto in modalità orale.

Gli argomenti del corso sono tutti possibili oggetto di domanda.