LABORATORIO DI ASTROFISICA I

Scopo del corso Laboratorio di Astrofisica e` dare allo studente i mezzi necessari per l'utilizzo della piu` moderna strumentazione in ambiente astrofisico. Il corso prevede esperienze in ottica presso il “Laboratorio di Ottica” della Sezione Astrofisica, osservazioni con i telescopi ottici dell'Osservatorio Astrofisico di Catania (Serra La Nave) ed osservazioni con il radio telescopio dell'Istituto di Radioastronomia (Noto). In ambiente Linux, il corso prevede esercitazioni numeriche (IDL) e la riduzione dei dati sia fotometrici che spettroscopici (IRAF). Relativamente alle stelle verrano fornite le basi per una analisi dei dati sperimentali volta alla determinazione dei parametri fondamentali. Il corso prevede esercitazioni numeriche per la modellistica delle atmosfere stellari e la risoluzione dell'equazione del trasporto radiativo utilizzando i codici ATLAS e SYNTHE.

Laurea Triennale in Fisica

Introduzione:

Il sistema operativo linux, Interactive Data Language, Latex.

La radiazione elettromagnetica. I parametri di Stokes.

L'atmosfera terrestre. Spettro di assorbimento ed emissione.

Spettri Stellari: tipi spettrali e classi di luminosita`.

Trasformate di Fourier. Convoluzioni.

Strumentazione:

Telescopi: ottica, aberrazioni, configurazioni, montature.

Telescopi per il visibile, X, ultravioletto, infrarosso e radio.

Rivelatori:

Segnali, segnali analogici, campionamento e digitalizzazione, teorema di Nyquist.

Caratteristiche generali: corrente di oscurita`, rumore di lettura e rumore di fondo.

Rivelatori nel visibile: cenni storici: lastra fotografica e fotomoltiplicatori. Bolometri. CCD.

Rivelatori nel radio e micronde: ricevitori

Rivelatori per raggi X e gamma.

Rivelatori per raggi cosmici e neutrini.

Metodi Osservativi:

Imaging:

Strumenti ottici per l'acquisizione di immagini.

La magnitudine monocromatica. Sistemi fotometrici.

Luminosita` di fondo: cielo (luna), sistema solare, galassia.

Imaging. Acquisizione immagini al telescopio. Riduzione dati con IRAF.

Spettroscopia:

Spettrografi. Teoria. Configurazioni e loro proprietà.

Acquisizione spettri al telescopio. Riduzione dei dati con IRAF.

Progettazione di uno spettrografo da banco e sua realizzazione in laboratorio ottico.

Polarimetria:

Metodi per la misura del grado di polarizzazione sia lineare che circolare in astrofisica.

Acquisizione dati al telescopio e loro riduzione con IRAF.

Radioastronomia:

Acquisizione dati da singola antenna e loro riduzione.

Gray D.F., The observation and analysis of stellar spectra – Cambridge Astrophysics Series

Kitchin C.R., Astrophysical Techniques - Publisher Institute of Physics Publishing

Mihalas D., - Stellar Atmospheres. -San Francisco: W. H. Freeman & Company

Tesina + prova orale