Astronomia Galattica e Fisica Stellare

Astronomia Galattica e Fisica Stellare

Docenti: Alessandro Lanzafame, Francesco Leone, Maria Letizia Pumo
L’astronomia galattica studia la formazione, la struttura e l’evoluzione della nostra Galassia. Essa richiede la conoscenza di posizioni, moti e natura fisica di stelle, pianeti, mezzo interstellare e materia oscura. La Fisica Stellare studia, in particolare, la struttura e l’evoluzione delle stelle, dalla formazione fino agli stadi finali come nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri. Essa ci aiuta a capire, ad esempio, come le stelle influenzano la Galassia nel suo insieme o come avviene la formazione dei pianeti. Lo studio dell’interazione con le galassie vicine costituisce un elemento fondamentale della nascente Cosmologia Locale, che connette l’Astronomia Galattica con le teorie cosmologiche.

Evoluzione magneto-rotazionale delle stelle di piccola massa

Docenti: Alessandro Lanzafame
Stelle di massa simile o inferiore a quella del Sole, sono caratterizzate da campi magnetici che generano fenomeni quali: macchie in fotosfera, una corona con temperature di milioni di gradi, brillamenti, vento e emissione di plasma. Questi campi magnetici hanno un impatto significativo sui pianeti attorno alla stella, influenzandone l’atmosfera e la possibilità di nascita ed mantenimento della vita. La rotazione della stella è un importante fattore nella generazione e nella evoluzione dei campi magnetici, i quali, a loro volta, determinano un rallentamento della rotazione stellare, permettendone anche la determinazione dell’età. La ricerca in questo campo si avvale di dati forniti da missioni spaziali e grandi surveys da terra, analizzati usando avanzate tecniche di analisi di serie temporali e ricostruzione di immagini.

Supernovae

Docenti: Maria Letizia Pumo

Le Supernovae (SNe) sono eventi esplosivi che caratterizzano la "morte" (ossia gli stadi finali evolutivi) di alcuni tipi di stelle. Lo studio di questi eventi rappresenta una branca fondamentale dell'astrofisica moderna e svolge un ruolo chiave in molti campi della fisica, che spaziano dalla cosmologia fino alla fisica delle particelle e alle più recenti astrofisica computazionale e astronomia multimessaggera.
L'attività scientifica sulle SNe svolta al DFA si avvale di diverse collaborazioni nazionali ed internazionali e si articola su più filoni di ricerca legati alla descrizione teorica, caratterizzazione e modellizzazione numerica di questi eventi, utilizzando anche soluzioni avanzate di calcolo ad elevate prestazioni (HPC) e di intelligenza artificiale (AI).

Fisica del Mezzo Interstellare

Docenti: Giulio Manicò
Osservazioni fotometriche e spettroscopiche mostrano che tra le stelle è presente materia diffusa, composta da gas e minuscoli granelli di polvere, il cosiddetto Mezzo Interstellare, che si addensa in nubi. All'interno di queste nubi avvengono processi fisici e chimici estremamente importanti; tali processi microscopici, tra le altre cose, forniscono un efficiente meccanismo di raffreddamento delle nubi che favorisce il collasso gravitazionale, aumentando il tasso di formazione delle stelle e determinando la forma e la dinamica delle galassie. I processi fisici e chimici più rilevanti che indaghiamo, sia dal punto di vista sperimentale sia teorico, sono quelli che portano alla formazione di molecole che non possono essere prodotte efficientemente dalle reazioni in fase gassosa e che necessitano dei granelli di polvere interstellare come catalizzatori. Sulla superficie di questi ultimi atomi e molecole possono adsorbire, diffondere, reagire e/o tornare alla fase gassosa.