Astrofisica delle alte energie
2013
Fabrizio Fiore
Luigi Stella
INAF-OAR
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http://www.oa-roma.inaf.it/~fiore/aae
Astrofisica delle alte energie
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Introduzione: cosa sono i processi di alta energia e in quali contesti
astrofisici si osservano. Sorgenti galattiche e sorgenti extragalattiche,
buchi neri e stelle di neutroni, un primo sguardo.Cenni storici
Nuclei galattici attivi. Fenomenologia. Modelli unificati e modelli evolutivi.
Getti relativistici e moti superluminali. Winds e altri outflows. Demografia.
Evoluzione. Feedbacks.
Gamma ray Bursts. Proprieta' osservative. Fireball e analogie con i
Blazars.
Sorgenti compatte galattiche. Proprieta' osservative delle stelle di
neutroni isolate e in sistemi binari: pulsars e binarie X. Proprieta'
osservative dei buchi neri galattici.
Processi di emissione rilevanti in AAE: ciclotrone, sincrotrone, effetto
Compton Inverso, radiazione di curvatura.
Come viene prodotta la radiazione: accrescimento, dischi di
accrescimento, estrazione dello spin delle stelle di neutroni.
Accelerazione di particelle, accelerazione statistica.
Processi di alta energia: M87
M87
The BH at the Galactic centre
NIR
NIR
X-rays
Black Holes: detecting the
horizon
mmVLBI
Gamma ray bursts
the most energetic explosion in the Universe
after the big bang
Long GRB
Short GRB
Mechanisms for the extraction of
energy from a compact source
• Accretion
• Spin
• Magnetic field
Accretion
Una delle maniere di accelerare una particella e' quella di sottoporla ad un
campo gravitazionale. Ad esempio se si lascia cadere un corpo questo e'
sottoposto ad una accelerazione di gravita' che lo fa cadere per terra.
L’accelerazione e' tanto maggiore
quanto piu' grande e' la massa che
determina il campo gravitazionale e
tanto minore e' la distanza dal centro
di questa massa.
Raggio della terra = 6378 km
Raggio del sole =700mila km=109 Rt
Dimensioni sistema solare = 1.5 1013
cm = 150 milioni di km
Dimensioni di una galassia = 10 kpc
= 300 milioni di miliardi di km
Chi paga? Il
R stella di neutroni di massa solare =
potenziale
15 km
gravitazionale della R buco nero massa solare = 10 km
materia in
R buco nero di massa 108Msun =
1013 cm = dimensioni sistema solare
accrescimento
Accretion disks
Spin
Chi paga?
L’energia rotazionale della
stella compatta
Campo magnetico
Chi paga? Il campo magnetico 1015 Gauss
