Astrofisica teorica 2

A.A. 2019/2020
Insegnamento per
6
Crediti massimi
42
Ore totali
SSD
FIS/05
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 2 e' principalmente dedicato allo studio di problemi e metodi di indagine relativi alle galassie ellittiche.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
Docente: Bertin Giuseppe
Programma
2.1 Materia oscura nelle galassie a spirale. Il ruolo delle osservazioni di idrogeno neutro. L'ipotesi di disco massimale. Un punto di vista alternativo (MOND)
2.2 Il nuovo quadro empirico offerto dagli sviluppi moderni di telescopi e strumentazione. Galassie e ammassi di galassie.
2.3 Dinamica delle galassie ellittiche. Figure ellissoidali di equilibrio classiche. Proprietà dell'equazione di Boltzmann non-collisionale. Sfere isoterme e sfere quasi-isoterme troncate. Proprietà dinamiche degli ammassi globulari. Modelli di galassie ellittiche e interpretazione fisica delle proprietà strutturali osservate. Stabilità.
2.4 Materia oscura nelle galassie ellittiche e in ammassi di galassie e implicazioni relative al contesto cosmologico. Misure di aloni a partire da dati di dinamica stellare e da dati X. Buchi neri al centro delle galassie.
2.5 Processi di collasso dissipativo e di rilassamento violento non-collisionale come paradigmi negli scenari di formazione delle galassie. Catastrofe gravotermica.
2.6 Galassie come sonde cosmologiche: leggi di scala, evoluzione delle galassie.
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
G. Bertin "Dynamics of galaxies", Cambridge University Press, Cambridge UK and New York USA (2000)
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i