Cosmologia

A.A. 2018/2019
Insegnamento per
6
Crediti massimi
42
Ore totali
SSD
FIS/05
Lingua
Italiano

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
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
Prerequisiti e modalità di esame
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
Metodi didattici
Modalità di frequenza:
Obbligatoria
Modalità di erogazione:
Tradizionale
Materiale didattico e bibliografia
Testo di riferimento: Peacock, Physical Cosmology.
Verranno inoltre indicati articoli da riviste e/o capitoli di libri reperibili nella Biblioteca del Dipartimento.
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
Mercoledì dalle 14 alle 17 (previo appuntamento)
Proprio studio