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Corso di Astronomia
Contenuti richiesti per Studenti di Scienze Naturali
Prof. Marco Bersanelli
LEGENDA
PER SCIENZE NATURALI (6 crediti)
SOLO PER GLI STUDENTI DI FISICA
MODULO 1
PARTE I – Proprietà fondamentali delle stelle
Radiazione continua dalle
stelle
Brillanza. Spettro elettromagnetico. Legge di Planck. Indici di colore.
Distanze e magnitudini assolute
Righe spettrali nelle stelle
Tipi spettrali. Formazione delle righe spettrali. Diagramma HertzsprungRussell.
Stelle binarie e masse stellari
Effetto Doppler in orbite circolari. Orbite ellittiche. Masse e dimensioni
stellari.
Il Sole come stella tipica
Struttura fondamentale. Elementi di teoria del trasporto radiativo. Fotosfera,
Cromosfera, Corona. Attività solare.
PARTE II – Struttura stellare
Sequenza principale
Sorgenti dell’energia stellare. Astrofisica nucleare: formazione degli elementi in
condizioni di equilibrio. Catena protone-protone. Ciclo del Carbonio. Il Sole
come stella di sequenza principale.
Struttura stellare e modelli
Equilibrio idrostatico. Equazioni dell’equilibrio stellare. Trasporto radiativo e
convettivo di energia. Abbondanze cosmiche. Modelli stellari. Modello solare.
Eliosismologia. Neutrini solari.
PARTE III – Evoluzione stellare
Evoluzione di stelle di
massa solare
Oltre la sequenza principale. Giganti. Variabili Cefeidi. Nebulose planetarie. Gas
degenere. Nane bianche.
La fase finale delle stelle
massicce
Supernovae e resti di SNe. Stelle di neutroni. Pulsars. Raggio di Schwarzschild,
buchi neri stellari.
MODULO 2
PARTE IV – Telescopi e strumentazione astronomica
Telescopi ottici
Area efficace, risoluzione angolare. Seeing. Telescopi rifrattori e riflettori.
Spettroscopia. Osservatori terrestri. Hubble Space Telescope. Data handling
“Al di sotto del visibile”
Astronomia IR e sub-mm. Osservazioni nelle microonde. Radioastronomia.
Esperimenti e osservazioni da terra. Missioni spaziali
“Al di sopra del visibile”
Osservazioni UV. Astronomia X. Astronomia Gamma. Telescopi spaziali alle
alte energie
PARTE V – La Via Lattea
Ammassi di stelle
Tipi di ammassi. Dinamica degli ammassi stellari. Diagramma HR per gli
ammassi. Popolazioni stellari.
Il mezzo interstellare
Estinzione interstellare. Polarizzazione. Diffusione e assorbimento. La polvere
interstellare. Fisica dei grani. Gas interstellare. Molecole interstellari. Chimica
del mezzo interstellare.
La nostra galassia
Rotazione differenziale galattica. Distribuzione della massa. Curva di rotazione
della Via Lattea. Distribuzione del gas galattico. Osservazioni ottiche,
millimetriche, radio. Il centro galattico. Il buco nero supermassivo centrale.
PARTE VI – Astronomia extragalattica e Cosmologia
Galassie normali
Classificazione delle galassie. Formazione stellare nelle galassie. La struttura a
spirale. La materia oscura nelle galassie
Ammassi di galassie,
struttura su larga scala
Distribuzione delle galassie. Dinamica degli ammassi. Legge di Hubble ed
espansione dell’universo. Superammassi e vuoti. Sky Surveys. Hubble Deep
Field.
Galassie attive
Scoperta e osservazioni. Radio galassie. Galassie di Seyfert. Quasars. Buchi neri
e nuclei attivi. Teoria unificata delle galassie attive (AGN).
Cosmologia
Espansione. Cosmologia in contesto newtoniano. Redshift cosmologico.
Accelerazione. Modelli di Friedmann. Parametri cosmologici. Il Fondo Cosmico
di Microonde. Problemi aperti.
PARTE VII – Il Sistema Solare
Il sistema Terra-Luna
Origine della Terra. Datazioni. Tettonica a placche. Cenni di fisica
dell’atmosfera terrestre. Magnetosfera. Le maree. La Luna: origine e struttura.
Problemi aperti.
Sistema Solare
Pianeti terrestri e pianeti giganti. Superficie, atmosfera, struttura interna. Anelli.
Satelliti. Corpi minori del sistema solare.
Astrobiologia
Origine del sistema solare. Chimica della Terra primordiale. Stabilità delle
condizioni terrestri ed evoluzione biologica. Possibilità per la vita altrove nel
sistema solare. Pianeti extrasolari. Prospettive.
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