ASTROPHYSICS
Anno accademico 2017/2018 - 1° anno - Curriculum ASTROPHYSICSCrediti: 6
SSD: FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Il corso tratta aspetti fondamentali dell’Astrofisica moderna e dà allo studente la possibilità di padroneggiarli in contesti di ricerca, divulgazione ed educazione nell’ambito delle Scienze dell’Universo. Le lezioni sono focalizzate sulla teoria della formazione delle stelle e dei sistemi planetari, struttura ed evoluzione stellare e atmosfere stellari. Vengono evidenziati in modo particolare i concetti di base e le applicazioni che hanno vaste implicazioni per l’Astronomia Galattica e la Cosmologia.
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)
Comprensione critica dei meccanismi di formazione stellare, della struttura ed evoluzione stellare e della formazione degli spettri stellari a partire da principi primi. Comprensione critica delle implicazioni in ambiti affini.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)
Capacità di identificare gli elementi essenziali dei fenomeni astrofisici, in termini di ordine di grandezza e di livello di approssimazione necessario, ed essere in grado di effettuare le approssimazioni richieste. Capacità di identificazione della struttura teorica comune a diversi ambiti e di utilizzare lo strumento della analogia per applicare soluzioni conosciute a nuovi problemi (problem solving) e in diversi contesti astrofisici.
Abilità comunicative (communication skills)
Competenze specifiche per una corretta ed efficace comunicazione delle conoscenze acquisite.
Capacita di apprendimento (learning skills)
Acquisizione di adeguati strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze e della capacità di accedere alla letteratura specializzata nel campo dell’Astrofisica e in campi affini.
Prerequisiti richiesti
Meccanica classica. Meccanica dei fluidi. Elettromagnetismo. Termodinamica. Fisica Atomica. Fisica Nucleare.
Frequenza lezioni
La frequenza delle lezioni è essenziale per il pieno raggiungimento degli obiettivi formativi.
Contenuti del corso
FORMAZIONE DELLE STELLE E DEI PIANETI. Instabilità gravitazionale. Collasso di una nube sferica. Contrazione verso la sequenza principale. Caratteristiche delle stelle di pre-sequenza principale. Fenomeni di accrescimento e formazione dei sistemi planetari.
STRUTTURA ED EVOLUZIONE DELLE STELLE. Equazioni di struttura e loro soluzione. Teorema delle omologie. Dipendenza della struttura stellare dalla massa. Dipendenza dell’evoluzione stellare dalla massa. Stati finali dell’evoluzione stellare.
Testi di riferimento
[1] Kippenhahn R., Weigert A., Weiss A., “Stellar Structure and Evolution”, 2nd edition, Springer-Verlag 2012
[2] T. Padmanabhan, “Theoretical Astrophysics”, Cambridge University Press, 2001
[3] Stahler S.W., Palla F., “The Formation of Stars”, Wiley-VCH, 2005
Programmazione del corso
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | * | Star formation | [1] [3] |
| 2 | Accretion and formation of planetary systems | [3] | |
| 3 | * | Stellar structure | [1] |
| 4 | Stellar dynamic instabilities | [1] | |
| 5 | * | Energy transport by radiation and convection | [1] |
| 6 | Pre main sequence stars | [3] | |
| 7 | * | Stellar evolution dependence on mass | [1] |
| 8 | Omology | [1] | |
| 9 | Polytropic models | [1] | |
| 10 | Compact objects | [1] [2] |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale su tre argomenti del programma
Oral exam on three syllabus topics
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Instabilità gravitazionale di una nube sferica isoterma - Gravitational instability of a isothermal spherical cloud
Differenze tra l'evoluzione in sequenza principale di stelle di piccola e grande massa - Differences in the evolution of low- and high-mass stars
Massa di Jeans - Jeans' mass
Tempi scala dell'evoluzione stellare - The time-scales of stellar evolution