Cosmologia
A.A. 2018/2019
Obiettivi formativi
Non definiti
Risultati apprendimento attesi
Non definiti
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
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Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
PARTE I - I fondamentali
- Introduzione di Relatività Generale
. Geodetiche, tensori, equazioni di Einstein e tensore momento-energia
. Applicazioni astrofisiche (in particolare campi deboli)
- Cosmologia classica
. Universo isotropo (metrica Robertson-Walker)
. Equazioni di Friedmann-Lemaître
. Distanze in cosmologia
. Cenni sui modelli inflazionari
- Materia Oscura in galassie e ammassi
. Metodi di indagine
. Cenni sulle forme di materia oscura (CDM, HDM, WDM)
- Formazione di strutture
. Dinamica (perturbazioni lineari)
. Analisi delle perturbazioni (funzioni di correlazione)
. Campi Gaussiani
. Clustering
. Campi di velocità
- Formazione di Galassie
. Press-Schechter
. Bias
. Cannibalismo e merging
PARTE II - Cosmologia osservativa: stato dell'arte e prospettive
- Preliminari
. Ordini di grandezza
. Parametri cosmologici
- Composizione dell'universo e misure dei parametri di densità
. Test classici per la densità totale di materia
. Densità dei fotoni
. Densità dei neutrini
. Misure di densità barionica. Nucleosintesi cosmologica. Abbondanza degli elementi leggeri
. Altri metodi per la misura dei parametri di densità
- Espansione e accelerazione: le osservazioni
. La scala delle distanze
. Metodi per la determinazione dell'età dell'universo
. Misure della costante di Hubble.
. Hubble Space Telescope. "HST key project".
. Accelerazione: misure del parametro di decelerazione con supernovae lontane
. La costante cosmologica
. Programmi futuri: JWST; OWL; SNAP
- Distribuzione delle galassie: risultati osservativi
. Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
. 2dF Galaxy Redshift Survey (2dF GRS)
. Osservazione di galassie ad alto redshift
. Nuovi e futuri osservatori: Spitzer, Herschel, ALMA.
- Fondo Cosmico di Microonde
. Spettro della CMB. COBE-FIRAS e altre misure.
. Anisotropie della CMB
. Polarizzazione
. CMB e misura dei parametri cosmologici
. Le osservazioni: da COBE-DMR a WMAP.
. PLANCK e futuri programmi di misura
- Ammassi di galassie e CMB: Effetto SZ
. Teoria
. Osservazioni millimetriche
. Misure X (CHANDRA)
. Misure della Costante di Hubble con SZ
- Cenni di analisi dei dati in Cosmologia
. Algoritmi ottimali di map-making
. Funzioni di likelihood
. Parametri cosmologici: previsioni
. Stime dello spettro di potenza
- Introduzione di Relatività Generale
. Geodetiche, tensori, equazioni di Einstein e tensore momento-energia
. Applicazioni astrofisiche (in particolare campi deboli)
- Cosmologia classica
. Universo isotropo (metrica Robertson-Walker)
. Equazioni di Friedmann-Lemaître
. Distanze in cosmologia
. Cenni sui modelli inflazionari
- Materia Oscura in galassie e ammassi
. Metodi di indagine
. Cenni sulle forme di materia oscura (CDM, HDM, WDM)
- Formazione di strutture
. Dinamica (perturbazioni lineari)
. Analisi delle perturbazioni (funzioni di correlazione)
. Campi Gaussiani
. Clustering
. Campi di velocità
- Formazione di Galassie
. Press-Schechter
. Bias
. Cannibalismo e merging
PARTE II - Cosmologia osservativa: stato dell'arte e prospettive
- Preliminari
. Ordini di grandezza
. Parametri cosmologici
- Composizione dell'universo e misure dei parametri di densità
. Test classici per la densità totale di materia
. Densità dei fotoni
. Densità dei neutrini
. Misure di densità barionica. Nucleosintesi cosmologica. Abbondanza degli elementi leggeri
. Altri metodi per la misura dei parametri di densità
- Espansione e accelerazione: le osservazioni
. La scala delle distanze
. Metodi per la determinazione dell'età dell'universo
. Misure della costante di Hubble.
. Hubble Space Telescope. "HST key project".
. Accelerazione: misure del parametro di decelerazione con supernovae lontane
. La costante cosmologica
. Programmi futuri: JWST; OWL; SNAP
- Distribuzione delle galassie: risultati osservativi
. Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
. 2dF Galaxy Redshift Survey (2dF GRS)
. Osservazione di galassie ad alto redshift
. Nuovi e futuri osservatori: Spitzer, Herschel, ALMA.
- Fondo Cosmico di Microonde
. Spettro della CMB. COBE-FIRAS e altre misure.
. Anisotropie della CMB
. Polarizzazione
. CMB e misura dei parametri cosmologici
. Le osservazioni: da COBE-DMR a WMAP.
. PLANCK e futuri programmi di misura
- Ammassi di galassie e CMB: Effetto SZ
. Teoria
. Osservazioni millimetriche
. Misure X (CHANDRA)
. Misure della Costante di Hubble con SZ
- Cenni di analisi dei dati in Cosmologia
. Algoritmi ottimali di map-making
. Funzioni di likelihood
. Parametri cosmologici: previsioni
. Stime dello spettro di potenza
Prerequisiti
PREREQUISITI
1. Si ritengono indispensabili i contenuti dei corsi di fisica e di matematica della laurea triennale.
2. Sono altamente consigliati i contenuti del corso di Astronomia (Laurea Magistrale)
MODALITA' D'ESAME
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso
1. Si ritengono indispensabili i contenuti dei corsi di fisica e di matematica della laurea triennale.
2. Sono altamente consigliati i contenuti del corso di Astronomia (Laurea Magistrale)
MODALITA' D'ESAME
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso
Metodi didattici
Modalità di frequenza:
Obbligatoria
Modalità di erogazione:
Tradizionale
Obbligatoria
Modalità di erogazione:
Tradizionale
Materiale di riferimento
Testo di riferimento: Peacock, Physical Cosmology.
Verranno inoltre indicati articoli da riviste e/o capitoli di libri reperibili nella Biblioteca del Dipartimento.
Verranno inoltre indicati articoli da riviste e/o capitoli di libri reperibili nella Biblioteca del Dipartimento.
Docente/i
Ricevimento:
Mercoledì, 14-15
Ufficio personale presso il Dipartimento di Fisica