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.