UNIVERSITA’ DI CATANIA
Dipartimento di Fisica e Astronomia
Anno Accademico 2014 - 2015
Programma del corso di ISTITUZIONI DI ASTROFISICA
Prof. Valerio Pirronello
1 – Introduzione
Metodologia dell’investigazione in astrofisica – Scale di distanza e unità di misura – Strumenti per
l’osservazione – Sistemi di coordinate astronomiche.
2 – Le stelle
Generalità
Grandezze fondamentali - Magnitudine e luminosità – Classificazione spettrale delle stelle – Il diagramma di
Hertzprung-Russell.
Atmosfere stellari
Trasporto della radiazione – Andamento della temperatura con la profondità – Formazione delle righe –
Equazioni di Boltzmann e di Saha* – Coefficienti di Einstein – Meccanismi di allargamento delle righe –
Analisi delle abbondanze.
Struttura interna
Le equazioni della struttura stellare – Relazione massa-luminosità – Processi di Fusione nucleare –
Meccanismi di trasporto dell’energia – Criterio di Schwarzschild per l’instaurarsi della convezione.
Evoluzione stellare
Evoluzione delle stelle di pre- e post-sequenza principale – Stelle pulsanti – Nebulose planetarie, novae e
supernovae – Gas degenere* - Nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri.
3 – Il mezzo interstellare
Le nubi – Il gas – Le polveri – La chimica interstellare in fase gassosa e di superficie – Il Teorema del
Viriale* - Il criterio di Jeans per il collasso gravitazionale e la formazione stellare.
4 – Il Sole: una stella tipica di sequenza principale
Atmosfera: fotosfera, cromosfera, corona – Zona di convezione – Rotazione differenziale – Campi
magnetici – Teorema di Alfvèn* - Attività solare (macchie, facole, protuberanze, brillamenti).
5 – La nostra galassia
Morfologia, dinamica e caratteristiche fisiche della galassia – Gli ammassi globulari e gli ammassi aperti –
Le popolazioni stellari – Il nucleo galattico – La materia oscura – I raggi cosmici.
6 – Le galassie
Classificazione morfologica delle galassie – Caratteristiche fisiche e processi di formazione delle galassie a
disco e sferoidali – Gli ammassi e i superammassi di galassie – I nuclei galattici attivi e i quasar.
7 – Cosmologia
Evidenze osservative: la legge di Hubble e l’espansione dell’universo, il fondo cosmico di microonde –
Cosmologia newtoniana: l’equazione di Friedmann e quella del fluido cosmologico – Inflazione e
fluttuazioni primordiali – Universo dominato dalla radiazione e dominato dalla materia – Modelli d’Universo
- Storia termica dell’Universo - Materia ed energia oscure – La costante cosmologica.
Testi consigliati
A. Unsold & B. Baschek: The New Cosmos, 5th ed, Springer Verlag, Berlin (2002)
G.B. Rybicki & A.P. Lightman: Radiative processes in Astrophysics, Wiley & Sons, New York (1979)
N.B.: Per gli argomenti asteriscati la deduzione quantitativa dei risultati puo’ essere omessa.
