Astrofisica teorica 1

A.A. 2016/2017
Insegnamento per
6
Crediti massimi
48
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il Corso intende offrire una introduzione panoramica ad alcune importanti tematiche attuali che giocano un ruolo centrale nella cosiddetta "astrofisica extragalattica" e in particolare alle questioni che legano la dinamica delle galassie, per come puo' essere studiata nell'universo vicino, al problema della formazione ed evoluzione delle galassie in contesto cosmologico. Il Corso tratta inoltre alcune questioni fondamentali che legano la descrizione di sistemi complessi autogravitanti in astrofisica a altri campi interessanti, come la fisica dei plasmi.
L'obbiettivo principale e' quello di trasmettere i meriti di un approccio semiempirico allo studio e alla ricerca. A partire da una serie di ricchi e concreti esempi offerti dall'astrofisica extragalattica, lo studente imparera' a riconoscere che i problemi piu' interessanti, anche dal punto di vista teorico, sono identificati a partire da un quadro fenomenologico ampio e dettagliato (sulla base quindi delle moderne osservazioni astronomiche da terra e dallo spazio) e che ottimi risultati sull'astrofisica di sistemi complessi come le galassie derivano dalla formulazione rigorosa di interrogativi e di modelli relativamente semplici.
Il Modulo 1 e' principalmente dedicato allo studio di problemi e metodi di indagine relativi alle galassie a spirale.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Lezioni: 48 ore
Docente: Bertin Giuseppe
Programma
1.1 Caratteristiche fisiche delle galassie. Classificazione, struttura, cinematica, leggi empiriche di scala.
1.2 Descrizione fluida e cinetica delle galassie. Tempi di rilassamento. Sistemi di N corpi. L'equazione di Boltzmann non-collisionale e il problema della dinamica autoconsistente. Equazioni fluide, momenti delle equazioni cinetiche, equazioni viriali. Analogie con i plasmi elettromagnetici. Il paradigma "equilibrio e stabilita'" alla base degli studi di evoluzione di galassie e altri sistemi fisici.
1.3 Descrizione delle orbite stellari in dischi galattici. Punti Lagrangiani. Corotazione e risonanze di Lindblad. Onde cinematiche a spirale di Lindblad. Instabilità di Jeans.
1.4 Dinamica delle galassie a spirale. Struttura a spirale. Onde di densità e modi globali discreti. Classificazione dinamica delle galassie a spirale. Distorsioni dei dischi galattici.
Propedeuticità
E' preferibile, ma non necessaria, la conoscenza di nozioni elementari relative all'Astronomia.
E' richiesta una buona conoscenza dei concetti e dei metodi che è ragionevole assumere siano stati introdotti nella Laurea Triennale, soprattutto in relazione a:
1. Meccanica Classica
2. Elettrodinamica Classica
3. Analisi Matematica
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso
Metodi didattici
Modalità di frequenza:
Fortemente consigliata;
Modalità di erogazione:
Tradizionale.
Materiale didattico e bibliografia
Riferimento principale: G. Bertin "Dynamics of galaxies", Cambridge University Press, Cambridge UK and New York USA (2000)
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i