UNIVERSITÀ DI CATANIA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN FISICA
Curriculum in Astrofisica
Programma del corso di
RADIOASTRONOMIA
Anno Accademico 2012 – 2013
Prof. Corrado Trigilio
1. Introduzione alla Radioastronomia - Cenni storici – La finestra radio – Il ruolo della
Radioastronomia – Prospettive future di sviluppo
2. La Radiazione EM – Intensità, Brillanza, Densità di flusso, Legge di Planck,
Approssimazioni nel radio, Temperatura di brillanza, Trasporto radiativo
3. Teoria di Base della radiazione EM. – Propagazione di onde EM nel vuoto – Onde EM in
un plasma – Frequenza di plasma – Ionosfera terrestre – Velocità di fase e di gruppo –
Misura di dispersione – Polarizzazione delle onde EM – Parametri di Stokes – Rotazione di
Faraday
4. Processi di Emissione nel continuo – Spettro della radiazione – Processi termici e non
termici – Radiazione di dipolo- Radiazione di Bremsstrahlung (free-free) – Radiazione di
Sincrotrone – Effetto Compton Inverso – Effetto Sunyaev Zeldovich (SZ)
5. Il Radiotelescopio – Apertura singola – Diagramma d’antenna – Direttività e potere
risolutivo angolare – Antenne paraboliche – Configurazioni dei radiotelescopi –
Radiotelescopi nel mondo – L’illuminatore (feed) – Formula di Nyquist e temperatura di
rumore – Area efficace – Temperatura d’antenna – Sorgenti estese e puntiformi – Guadagno
d’antenna – Ricevitore supereterodina – Temperatura di sistema – Il contributo atmosferico
– Sensibilità – Cenni sui bolometri – Spettrometri radio
6. Interferometria – Teoria di base e teorema di Van Cittert Zernike – Funzione di visibilità e
relazione con la brillanza del cielo – Interferometri lineari – Risoluzione angolare – Sintesi
d’apertura – Il processo di mappatura – Interferometri nel mondo: connessi (WSRT, ATCA,
VLA) e non connessi (VLBI, VLBA, VLBI spaziale) – Interferometri millimetrici e
submillimetrici: IRAM (PdB), BIMA, SMA - Interferometri del futuro: SKA, ALMA
7. La Radiazione della Galassia – La radiazione continua della galassia (da sincrotrone, HII e
polveri) – Mezzo interstellare – L’idrogeno neutro (HI), riga 21 cm e dinamica galattica –
Regioni di formazione stellare (HII) – Sfera di Strömgren e righe di ricombinazione –
classificazione regioni HII e loro distribuzione galattica – Supernovae e resti di SN – Onde
d’urto – Accelerazione di Fermi al primo ordine
8. Le stelle – Il diagramma HR nel radio – Sorgenti termiche e non termiche – Il Sole – I flares
solari– Venti stellari
9. Radiosorgenti extragalattiche – Galassie normali – Galassie starburst – Merging di
galassie – Radio Galassie, FRI e FRII – QUASARs – BL Lac – Galassie di Seyfert –
Luminosità radio ed energia radiosorgenti – Moti superluminari – Nuclei galattici attivi
(AGN) e Schemi unificati
Testi consigliati:
• Burke and Graham-Smith: An Introduction to Radio Astronomy, Cambridge University
Press, (1977, 2002)
• Longair: High Energy Astrophysics, Vol. 1, Cambridge University Press
• Rybicki and Lightman, Radiative Processes in Astrophysics, John Wiley & Sons, Inc (1979)
• Verschuur and Kellermann eds, Galactic and Extragalactic Radio Astronomy, A&A library,
Springer-Verlag
• Rohlfs, Tools of Radio Astronomy, A&A library, Springer-Verlag
• Trigilio, dispense delle lezioni del corso
