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FONDAMENTI DI ASTROFISICA E COSMOLOGIA

CODICE 61874
ANNO ACCADEMICO 2020/2021
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 9012 FISICA(LM-17) - GENOVA
  • 6 cfu al 1° anno di 9012 FISICA(LM-17) - GENOVA
    		•
    SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/01
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
    		•
    PERIODO 2° Semestre
    PROPEDEUTICITA
    Propedeuticità in ingresso
    Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
    • FISICA 9012 (coorte 2020/2021)
    • FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2 61847
    • FISICA TEORICA 61842
    • FISICA DELLA MATERIA 2 61844
    • FISICA 9012 (coorte 2019/2020)
    • FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2 61847
    • FISICA TEORICA 61842
    • METODI MATEMATICI DELLA FISICA 2 61843
    • FISICA DELLA MATERIA 2 61844
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Il corso si propone di fornire i fondamenti dell’Astrofisica e della Cosmologia con particolare attenzione alla loro connessione con la fisica delle particelle elementari e la fisica nucleare, sia sperimentale sia teorica.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Alla fine del corso lo studente avrà conoscenze riguardanti: sistemi di unità di misura ed osservabili in uso; meccanismi di produzione di onde elettromagnetiche di diverse energie in fenomeni astrofisici; interazione e propagazione di fotoni nel cosmo e la loro rivelazione (con cenni ad altri messaggeri); elementi di astronomia osservativa; fisica stellare (equilibrio e varie fasi dell'evoluzione stellare, sistemi multipli); sistemi planetari; mezzo interstellare, astrofisica extra-galattica;  elementi di relatività generale e cosmologia per la descrizione dell'evoluzione dell'universo su grande scala. Lo studente acquisirà la comprensione dei diversi fenomeni astrofisici applicando le conoscenze delle varie branche della fisica classica e moderna (meccanica classica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica, relatività, meccanica quantistica, fisica statistica, fisica nucleare, fisica delle particelle) e sarà edotto sulle linee di ricerca di punta della moderna astrofisica e cosmologia.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni frontali con utilizzo di lavagna e slide, fornite in anticipo. Vengono forniti anche brevi riassunti di ogni lezione per facilitare il ripasso

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    • Alcuni richiami dai corsi obbligatori
    • Osservabili e unità di misura di interesse astrofisico/cosmologico. Trasporto radiativo. Meccanismi di emissione di radiazione elettromagnetica da sorgenti astrofisiche e loro rivelazione (cenni a strumentazione e oggetti più rilevanti osservabili nelle varie bande)
    • Dinamica stellare e galattica
      • Condizioni equilibrio stelle nelle varie fasi evolutive
      • Sistemi stellari
      • Sistemi planetari
      • Mezzo interstellare
      • Tipologie e strutture galassie
      • Materia oscura
      • Galassie attive e buchi neri super massicci
    • L’universo su grande scala
      • Introduzione alla relatività generale
      • Scenari evolutivi dell'universo
      • Storia termica dell'universo: la radiazione cosmica di fondo
      • Energia oscura
    • Per finire il corso, se possibile: attività (facoltativa) con un telescopio ottico
      • Pianificazione di una campagna osservativa per uno degli oggetti studiati durante il corso ed eventuale acquisizione dei dati

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    1. Astrofisica in generale: "Astrophysics for Physicists" di Arnab Rai Choudhuri"; "Invitation to Astrophysics" di T. Padmanabhan
    2. Cosmologia: "Modern Cosmology" di S. Dodelson
    3. Per approfondimenti sulla strumentazione: "Measuring the Universe: A Multiwavelength Perspective" di G.H. Rieke

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    SILVANO TOSI (Presidente)

    CARLA BIGGIO

    GIANANGELO BRACCO

    MARCO PALLAVICINI

    ALESSANDRO PETROLINI

    FLAVIO GATTI (Presidente Supplente)

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    II semestre 2020-2021

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    Vengono proposte due tipologie di esame:

    1. modalità tradizionale: esame orale standard (una domanda a scelta dello studente ed una domanda da parte della commissione)
    2. modalità progetto: a gruppi, gli studenti predispongono un approfondimento su un particolare fenomeno studiato durante il corso, eventualmente immaginando di progettarne una campagna osservativa (fornendo una descrizione del fenomeno fisico, stato della conoscenza attuale sul fenomeno, localizzazione in cielo di un oggetto specifico, determinazione del flusso di fotoni, determinazione della strumentazione necessaria). L'esame consiste nella descrizione del progetto. Facoltativo: per oggetti nell'ottico, si può realizzare una misura con il telescopio dell'Osservatorio dell'Antola (non necessario ai fini dell'esame)

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    L'esame consiste in una prova orale che include domande da parte della commissione sugli argomenti del corso (per la modalità orale tradizionale) e domande di approfondimento sul progetto (per la modalità a progetto).

    In media per ogni studente l'esame dura circa 30 minuti. Per la modalità a progetto in gruppo, ogni studente ne espone una parte. Le domande sono volte ad accertare il grado di conoscenza e padronanza degli argomenti sviluppati dagli studenti, oltre che la chiarezza espositiva, in modo da elaborare la valutazione finale.