Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
ASTRONOMIA ORD. 2010


6

Astronomia

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 48 0 0 85

Periodo

AnnoPeriodo
II anno1 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Inglese

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
02/10/201719/01/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteAstronomico-osservativo sperimentaleFIS/056


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. FRANCESCHINI ALBERTOFIS/05Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

I corsi fondamentali del I anno Laurea Magistrale in Astronomia

Conoscenze estese dei vari capitoli, inclusi gli aspetti osservativi della disciplina

Lezioni frontali ed esercitazioni

FONDAMENTI DI ELETTRODINAMICA CLASSICA: Elettromagnetismo nel limite classico. Onde elettromagnetiche. Relazione tra cariche elettriche e campi di radiazione (radiazioni da cariche in moto, potenziali di Lienard-Wiekert, equazioni fondamentali, Larmor, emissione di dipolo, contributi multipolo, spettro di radiazione). RADIAZIONE BREHMSSTRALUNG: Limite classico, contributo del dipolo elettrico. Fattore di Gaunt. Bremsstrahlung termica. Raffreddamento di plasmi per emissione di free-free. Trasporto radiativo e auto-assorbimento Bremsstrahlung. Bremsstrahlung non-termico e relativistico. Applicazioni di emissione di free-free termico in plasmi astrofisici. DINAMICA DEL GAS ED EFFETTI SUL PLASMA: Fondamenti di idrodinamica. Equazioni generali e leggi di conservazione. Flussi stazionari isotermi ed adiabatici. Onde sonore. Collisioni tra particelle nei plasmi. Trasferimento di momento tra particelle: viscosita'. Trasferimento di energia e conduzione di calore. Onde d'urto. Effetti del campo magnetico. PLASMI CALDI IN GALASSIE ED AMMASSI: Parametri fisici fondamentali. Tempi scala di termalizzazione. Conduzione di calore. Effetti del campo magnetico. Meccanismi di ionizzazione. Ionizzazione collisionale. Righe di emissione. Abbondanze di metalli nel plasma. Modelli di distribuzione dei plasmi. Meccanismi di raffreddamento e riscaldamento. Plasma tra ammassi. RADIAZIONE DI SINCROTRONE: Cariche in campi magnetici. Potenza dell'emissione di sincrotrone. Aberrazione, beaming, distribuzione angolare della radiazione. Spettro di sincrotrone di un singolo impulso e suo spettro. Transizione da spettro di ciclotrone a sincrotrone. Emissione da una distribuzione di elettroni non termica. Trattamento completo. Auto-assorbimento di sincrotrone e cutoff spettrale. Polarizzazione di sincrotrone. Limiti di validita'. Perdite di energia elettronica ed evoluzione spettrale del sincrotrone. Radio-galassie e loro emissione di sincrotrone. Energetica dell'emissione di sincrotrone delle radio galassie. Nuclei galattici attivi radio-quiet: quasars e galassie di Seyfert. RAGGI COSMICI: proprieta' osservate dei raggi cosmici. Meccanismi di accelerazione di Fermi del primo e del secondo ordine. EMISSIONE DI COMPTON INVERSO: Scattering di elettroni. Effetti quantistici: Klein-Nishina cross-section. Scattering Compton e Compton inverso. Potenza di emissione da un singolo scattering. Emissione da molte particelle. Effetto di scattering multiplo sull'IC (parametro Compton, distorsioni spettrali, la distribuzione di Bose-Einstein, effetto termico e cinetico Sunyaev–Zeldovich). Emissione nei raggi-X di AGN da Comptonizzazione termica. Riflessione Compton. Schema unificato degli AGN e background dei raggi-X. Il fenomeno BLAZAR. Produzione di Compton inverso da fotoni di altissima energia: emissione Synchrotron-Self Compton e External Compton. Boosting Doppler. Moti super-luminali. PROCESSI DI ACCRESCIMENTO: Parametro di compattezza. Limite di Eddington. Regimi critici di accresimento. Accrescimento di Bondi e a simmetria sferica. Accrescimento in sistemi binari. Viscosita' del plasma nei dischi. Accrescimento sottile in dischi. Test osservativi. Accrescimento in AGN. PROPAGAZIONE DI RADIAZIONE IN PLASMI: Propagazione di onde elettromagnetiche attraverso i plasmi. Propagazione attraverso campi magnetici: la rotazione Faraday. Radiazione Cherenkov. Produzione di coppie elettrone-positrone (in plasmi termici e non-termici). ASTRONOMIA CHERENKOV: tecniche di rilevazione. Docce atmosferiche. Imaging delle docce. Strumentazione. Cielo extragalattico delle VHE. OPACITA' FOTONE-FOTONE E PARTICELLA-FOTONE: Radiazioni e densita` di energia del fondo extragalattico. Opacita' fotonica, applicazioni a osservazioni.

Discussione orale

Conoscenze dimostrate dei vari argomenti sotto elencati e capacita' di comprendere le connessioni tra loro.

Longair, High Energy Astrophysics. : , Sarazin, X-ray emission from clusters of galaxies. : Review of Modern Physics 58, 1, M. Vietri, Astrofisica delle Alte Energie. : Feltrinelli, 2006 Frenk King Raine, Accretion Power in Astrophysics. : , Ribicki & Lightman, Radiative processes in astrophysics. : Wiley, 2008

Dispense del docente e libri