Course Syllabus
Obiettivi
Scopo del corso è di fornire una conoscenza delle problematiche relative all’astrofisica moderna con particolare riferimento alla astrofisica stellare, extragalattica e alla cosmologia. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di descrivere le proprietà delle più importanti sorgenti astrofisiche sia da un punto di vista teorico che osservativo.
Contenuti sintetici
Astrofisica stellare. Oggetti Compatti. Processi di accrescimento e astrofisica delle alte energie. Binarie di oggetti compatti ed onde gravitazionali. Proprietà delle galassie e degli ammassi di galassie. Modello cosmologico.
Programma esteso
- Introduzione a concetti di base
- Cenni di struttura ed evoluzione stellare
- Oggetti compatti: nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri
- Processi di accrescimento e astrofisica delle alte energie
- Onde gravitazionali da binarie di oggetti compatti
- Le galassie: morfologia e dinamica
- La scala delle distanza cosmiche e gli strumenti concettuali per la loro misura
- Legge di Hubble e modello cosmologico
Prerequisiti
Fisica 1 (inclusa relatività speciale), Fisica 2 (radiazione elettromagnetica), Fisica 3 (radiazione di corpo nero, dualismo onda particella).
Modalità didattica
Il corso è articolato su 48 ore di lezioni frontali svolte dal docente in aula. Nel periodo di emergenza Covid-19 le lezioni si svolgeranno da remoto asincrono con eventi in videoconferenza sincrona. Durante le lezioni saranno esposte le principali basi teoriche ed osservative dell'astrofisica moderna. Oltre alle lezioni frontali, il docente è anche a disposizione degli studenti, durante l'orario di ricevimento o previo appuntamento fissato via email, per rispondere a domande e a richieste di chiarimenti.
Materiale didattico
Dan Maoz: Astrophysics in a nutshell. Ed. Princeton University Press.
Stephan Rosswog & Marcus Brüggen: Introduction to High-Energy Astrophysics. Ed. Cambridge University Press.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
III anno, primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame finale consiste in un colloquio sugli argomenti svolti a lezione durante il quale lo studente dovrà essere in grado di dimostrare padronanza dei diversi argomenti. In particolare lo studente sarà interrogato su due argomenti presi da una lista pubblicata su e-learning: il primo sarà a scelta dello studente ed il secondo invece a scelta del docente. Non è permesso chiedere di essere interrogati su un terzo argomento, ma è possibile rifiutare il voto. Non si possono utilizzare libri, formulari ed appunti durante le prove orali.
Orario di ricevimento
Venerdì 15:30 - 17:30 o su appuntamento.
Aims
The aim of the course is to provide an understanding of the problems related to modern astrophysics with particular reference to stellar and extragalactic astrophysics and cosmology. At the end of the course the student will be able to describe the properties of the most important astrophysical sources both from a theoretical and observational point of view.
Contents
Stellar astrophysics. Compact Objects. Accretion processes and high energy astrophysics. Compact object binaries and gravitational waves. Properties of galaxies and galaxy clusters. Cosmological model.
Detailed program
- Introduction to basic concepts
- Outline of stellar structure and evolution
- Compact objects: white dwarfs, neutron stars and black holes
- Accretion processes and high energy astrophysics
- Gravitational waves from compact object binaries
- Galaxies: morphology and dynamics
- The cosmic distance ladder and the conceptual tools for its measurement
- Hubble law and the cosmological model
Prerequisites
Physics 1 (including special relativity), Physics 2 (electromagnetic radiation), Physics 3 (black body radiation, wave-particle duality).
Teaching form
The course is divided into 48 hours of lectures conducted by the teacher in the classroom. During the Covid-19 emergency period lectures will be held remotely with some events streamed live. During the lessons the main theoretical and observational bases of modern astrophysics will be exposed. In addition to lectures, the lecturer is also available to students, during office hours or by appointment scheduled by email, to answer questions and requests for clarification.
Textbook and teaching resource
Dan Maoz: Astrophysics in a nutshell. Ed. Princeton University Press.
Stephan Rosswog & Marcus Brüggen: Introduction to High-Energy Astrophysics. Ed. Cambridge University Press.
Semester
III year, first semester
Assessment method
The final exam consists of a colloquium on the topics discussed during the lectures and during which the student must be able to demonstrate mastery of the different topics. In particular the student will be questioned on two topics selected from a list published on e-learning: the first topic will be selected by the student, the second by the teacher. It is not possible to ask to be questioned on a third topic, but it is possible to reject the grade. Books and notes cannot be used during the oral exam.
Office hours
Friday 15:30 - 17:30 or via appointment.
Students' opinion
Bibliography
Staff
- Bruno Giacomazzo