Parte I – Generalità: richiami sulle tecniche osservative, cenni storici, classificazione delle galassie e rassegna di evidenze osservative.Parte II - Costituenti barionici delle galassie: popolazioni stellari, effetti osservabili della toria di formazione stellare e diagnostica della formazione stellare; gas e processi radiativi correlati, transizioni permesse e proibite; richiami su emissione continua da mezzo ionizzato (free-free, sincrotrone); riga a 21 cm e sua importanza diagnostica; cenni sul mezzo molecolare; polvere interstellare: formazione, estinzione, emissione termica;Parte III – Dinamica di sistemi autogravitanti: richiami sul campo gravitazionale; equazione di Poisson ed esempi di potenziali particolari; potenziali dipendenti e indipendenti dal tempo; teorema del viriale (scalare) e stima della massa di un sistema legato; meccanismi di rilassamento collisionale e non collisionale; tempi di rilassamento; cenni di teoria delle orbite; equazione di Boltzmann non collisionale; equazioni di Jeans; modelli autoconsistenti ed esempi.Parte IV - Galassie a disco: evidenze osservative, profili isofotali; gas e campi di velocità di rotazione; curve di rotazione, loro decomposizione e degenerazione disco-alone; degenerazione nucleo-cuspide e curve di rotazione di galassie nane; teorie sulla formazione di dischi in rotazione; relazione di Tully-Fischer e sua interpretazione; teorie sulla formazione di strutture a spirale: rotazione differenziale e spirali cinematiche; considerazioni sulla stabilità dei dischi: criterio di Toomre, risonanze di Lindblad e corotazione; ruolo del gas nella stabilizzazione delle onde di densità.Parte V – Galassie ellittiche: fotometria e classificazione per luminosità; forme isofotali e relazione con l’ellitticità intrinseca; necessità di ellissoidi triassiali; analisi cinematica ed esempi di distribuzioni di velocità di rotazione e dispersione di velocità; cenni sulla modellizzazione dinamica e tecniche osservative per ricostruzione di profili di massa; piano fondamentale, sua interpretazione e proiezioni (relazione di FAber-Jackson, relazione D-sigma); modelli di formazione di ellissoidi e riscontri osservativi.Parte VI – Ammassi e struttura a larga scala: popolazioni galattiche negli ammassi e relazione morfologia-densità; sequenza rossa in ammassi di galassie; interazioni fra galassie in gruppi e ammassi: frizione dinamica e conseguenze sulla dinamica delle galassie in ambienti densi; gas caldo in ammassi di galassie: proprietà fisiche e meccanismi di riscaldamento; emissione X; effetto Sunyaev-Zel’dovich; traccianti della massa totale in condizioni di collasso autosimile: relazioni di scala massa-temperatura, massa-luminosità X, massa-comptonizzazione e massa-ricchezza; cosmologia con ammassi: funzione di massa e sua relazione con conteggi di ammassi; proprietà statistiche della distribuzione di galassie: funzione di correlazione a due punti, spettro di potenza delle fluttuazioni di materia, oscillazioni acustiche dei barioni; survey di galassie, biasing, effetto Alcock-Paczynski e distorsioni del redshift; risultati recenti (SDSS3) e prospettive future (Euclid).Parte VII – Cenni sulle galassie attive: classificazione e rassegna di evidenze osservative; modello unificato; modello quasi-termico per l’emissione del disco; emissione di sincrotrone; emissione diriga; getti e moti superluminali; beaming relativistico; cenni a teorie di formazione ed evoluzione di AGN; questioni aperte; feedback radiativo e meccanico basati su AGN.Parte VIII – Cenni sul mezzo intergalattico: bilancio dei barioni nell’universo locale e problema dei barioni mancanti; test di Gunn e Peterson e reionizzazione; osservazioni di reionizzazione da spettri di quasar distanti; Lyman-alpha forest e stima delle proprietà degli assorbitori.

-L.S. Sparke, J.S. Gallagher, III - "Galaxies in the Universe - An Introduction", Cambridge University Press, 2007 -H. Mo, F. van den Bosch, S. White, "Galaxy formation and Evolution", Cambridge University Press, 2010 -J. Binney, S. Tremaine, "Galactic Dynamics", Princeton University Press, 2008 -M. Longair, "Galaxy Formation", Springer, 2007 -Appunti del Prof. D. Trevese -Slides delle lezioni disponibili sul sito http://oberon.roma1.infn.it/lamagna/galassie