FISICA DELLO SPAZIO

Il corso si propone di fornire allo studente lo stato dell’arte della ricerca osservativa, teorica e sperimentale relativa ad alcuni processi di interazione delle componenti gassosa e solida tra loro e con il campo di radiazione nel Mezzo Interstellare; particolare attenzione viene dedicata ai processi di formazione e di distruzione di alcune specie molecolari chiave che regolano la formazione delle stelle. Alcuni effetti della generazione e propagazione di onde d’urto nel Mezzo Interstellare vengono affrontati quantitativamente nell’ambito dello studio della interazione tra stelle e mezzo interstellare.

Laurea Triennale in Fisica.

Di norma obbligatoria.

1 – Il mezzo interstellare

Evidenze osservative della presenza del mezzo interstellare – Distribuzione del mezzo interstellare nella Galassia - Struttura multifase del mezzo interstellare – Nubi dense e molecolari – Nubi diffuse – Mezzo internubi – Gas coronale – Processi di raffreddamento e di riscaldamento nelle nubi.

2 – Il gas interstellare

Evidenze osservative – Composizione – Componente atomica e componente molecolare – Le specie più importanti: H, H₂, H₂O, CO, CO₂ ecc. – Idrocarburi policiclici aromatici – Fullereni.

3 – Le polveri interstellari

Evidenze osservative della presenza di polveri interstellari – Abbondanza delle polveri – Composizione – Distribuzione in dimensioni dei grani interstellari – Morfologia – I mantelli ghiacciati sui grani - Importanza della presenza delle polveri – Siti di formazione dei grani interstellari.

4 – Formazione di molecole in fase gassosa

Classificazione delle reazioni in fase gassosa in base alle rate constants - Processi di dissociazione indotta da fotoni UV nel mezzo diffuso e da particelle energetiche in quello denso - Modellizzazioni numeriche dell'arricchimento chimico delle nubi.

5 - Interazione gas-polveri

Fisisorbimento e chemisorbimento - Mobilità delle specie adsorbite - Grani delle polveri come catalizzatori – Meccanismi della catalisi eterogenea - Tecniche sperimentali di investigazione delle reazioni catalizzate sulla superficie dei grani - Risultati principali.

6 – Interazione di particelle energetiche con i grani interstellari

Cenni sui raggi cosmici – Interazione di ioni veloci con i solidi – Tecniche sperimentali di investigazione dei processi chimico-fisici indotti dai raggi cosmici.

7 – Interazione tra stelle e mezzo interstellare

Sfere di Stroemgren – Generazione e propagazione di onde d’urto nel mezzo interstellare. Un caso importante.

1. A.G.G.M. Tielens: The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium, Cambridge Acad Press, Cambridge (2005)

2. D.C.B. Whittet: Dust in the Galactic Environment, 2nd ed., IOP, London (2002)

3. V. Pirronello, J. Krelowski, G. Manicò (eds): Solid State Astrochemistry, Kluwer, Dordrecht (2003)

L'esame si svolge in forma orale

Tutti gli argomenti del corso sono oggetto di domanda d'esame