1- Pianeti del sistema Solare. Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Pianeti nani (Cerere, Plutone). Asteroidi. Proprieta’ fisiche, satelliti, stato delle osservazioni. Estremi del sistema Solare. Meteoriti e pericoli per la Terra. Fascia di Kuiper. Nube di Oort. Comete. 2- Coordinate Celesti. La sfera celeste. Richiami di trigonometria. Coordinate terrestrii. Coordinate Orizzontali. Punto Vernale. Coordinate Equatoriali, Eclittiche e Galattiche. Cambiamento di Coordinate. Perturbazioni alle coordinate: Precessione, Nutazione, Parallasse, Aberrazione, Rifrazione. Misura della velocità della luce (Io, Aberrazione). 3- Metodo della Parallasse per stima delle distanze. Parallasse lunare. Calcolo della distanza Terra-Sole tramite il transito di Venere. Parallasse stellare. Limiti e stato delle osservazioni. Moto retrogrado dei pianeti e sistema Copernicano. Leggi di Keplero. Leggi di Newton. Legge di gravitazione Universale. Sistemi a due corpi. Centro di massa. 4- Scala delle Magnitudini. Cenni storici. Flusso e Luminosità. Irradianza solare. Magnitudine apparente, magnitudine assoluta. Modulo di distanza. Esempi (Rigel, Deneb, Betelgeuse, Proxima Centauri). Lo spettro elettromagnetico. Sistema Johnson. Magnitudine in una banda. Indice di colore. Corpo Nero. Caso classico e catastrofe ultravioletta. Cenni su derivazione quantistica. Formula del corpo nero di Planck. Spettro di corpo nero. Esempi. Legge di Wien. Legge di Stefan- Boltzmann. Regione di Wien. Regione di Rayleigh-Jeans. Determinazione della Temperatura superficiale di una stella tramite indici di colore. 5- Sistemi di stelle Binarie. Cenni storici. Binarie Visuali, Spettroscopiche e ad Eclissi. Determinazione della masse da binarie visuali e spettroscopiche. Stima del raggio e del rapporto tra temperature delle due stelle in binarie fotometriche. Parallasse dinamica. Relazione massa- luminosita’ per stelle di sequenza principale. 6- Esopianeti. Metodi di rivelazione: velocità radiali e transito. Effetti di selezione (bias). Probabilita’ di un transito. Metodo delle velocita’ radiali: confronto tra caso di pianeti e caso di stelle binarie spettroscopiche a singola riga. Fascia abitabile. Stato delle osservazioni. Sistema di Gliese 581. Proxima Centauri b. Risultati principali da missioni Corot e Kepler. Earth Similarity Index e pianeti più simili alla Terra. Metodi di rivelazione diretta. 7- Classificazione Spettrale delle stelle. Cenni storici (classificazione di Secchi, Pickering, Cannon). Classificazione di Harvard. OBAFGKMLT. Spettri delle stelle e temperatura superficiale. Diagramma di Hertzsprung-Russell. Sequenza principale. Raggi stellari su diagramma HR. Classificazione di Yerkes. Classi di luminosità. Classificazione delle stelle. Esempi (Naos, Spica, Deneb, Sirio, Vega, Polaris, Canopo, Procione, Capella, Arturo, Aldebaran, Proxima Centauri, Antares). 8- Spiegazione fisica dell’andamento delle righe spettrali in funzione della temperatura nelle stelle. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Atomo di Bohr. Eccitazione, Diseccitazione, Ionizzazione e Ricombinazione. Equazione di Boltzmann. Stati quantistici e degenerazioni. Equazione di Saha. Popolazione dei livelli per l’atomo di Idrogeno. Stima della profondità relativa delle righe di Idrogeno e del Calcio nel Sole. 9- Atmosfere stellari. Temperatura effettiva, di eccitazione, di Ionizzazione, cinetica e di colore. Sezione d’urto collisionale. Caso dell’atomo di Idrogeno. Opacità. Profondità ottica. Sorgenti generali di opacità. Salto di Balmer. Assorbimento da parte di ione negativo H-. Opacità totale e media di Rosseland. Processi di emissione ed equazione del trasporto radiativo. Profilo delle linee spettrali e processi fisici che allargano le righe: naturale, Doppler, pressione. Classificazione di Yerkes. Profilo di Voigt. Curve di crescita. Calcolo dell’abbondanza di Sodio nel Sole. Abbondanze degli elementi nelle stelle. 10- Interno delle Stelle. Equazioni equilibrio idrostatico. Conservazione della massa. Equazione di stato. Peso molecolare medio. Temperatura centrale. Origine relazione Massa-Luminosità. Sorgenti di energia per le stelle. Scala di Kelvin-Helmholtz. Evoluzione di pre-sequenza. Energia nuclerare. Temperatura centrale per fusione nucleare: caso classico e caso quantistico (cenni). Picco di Gamow (cenni). Leggi di conservazione. Gradiente di luminosità. Fusione nucleare Idrogeno-Elio in catena pp. Energia nucleare emessa e andamento con la temperatura per catena pp. Fusione nucleare Idrogeno-Elio tramite ciclo CNO. Energia nucleare emessa e andamento con la temperatura per ciclo CNO. Trasporto di energia: irraggiamento, convezione, conduzione. 11- Evoluzione stellare. Limiti di massa per stelle di sequenza principale (limite di Eddington e nane marroni). Permanenza in sequenza principale. Evoluzione post-sequenza. Espansione in gigante rossa. Ciclo tre-alfa. Nuclei degeneri e flash dell’Elio. Evoluzione stella tipo Sole. Evoluzione di stelle con massa maggiore. Energia di legame per nucleone. Nucleosintesi in stella massiccia (M 8 masse solari) fino al Ferro. Stadi finali stelle tipo sole. Nebulose Planetarie. Nane Bianche. Limite di Chandrasekar. Scambio di massa tra sistemi stellari. Lobi di Roche. Novae ricorrenti. Evoluzione di stelle massicce, supernovae. Rilascio di energia da parte di SN. Nucleosintesi da SN. Classificazione di SN: Ia, Ib, Ic, II. Curve di luce. Differenza tra Ia e Ib, Ic, II. Resti di supernovae. Nebulose. Stelle di neutroni. Pulsars. Campo magnetico Nebulosa del Granchio. Buchi neri (cenni). Orizzonte degli eventi. Variabili X. Gamma Ray Bursts a corto e lungo periodo. Buchi neri supermassivi. Immagine di Buco Nero in M87. Buchi neri al centro della Via Lattea. Buchi neri e onde gravitazionali. Rivelazione da parte dell’esperimento LIGO/VIRGO. 12- Stelle variabili. Variabili RR Lyrae. Variabili Cefeidi. Ammassi globulari. Metodo dell’ammasso aperto. Relazione periodo-luminosità per varibili cefeidi. Uso delle cefeidi come candele standard. Determinazione della dimensione della nostra galassia tramite cefeidi. Struttura della Via Lattea. Idrogeno neutro. Distribuzione di massa nell’alone. Andromeda e galassie satelliti. Classificazione di Hubble delle galassie. Curva di rotazione delle galassie a spirale e materia oscura. Collisioni tra galassie. Ammassi di Galassie. Materia oscura da misure X degli ammassi e da effetti di lente gravitazionale (cenni). 13- Cosmologia. Cenni storici. Legge di Hubble. Fattore di scala. Prima equazione di Friedmann. Andamento temporale del fattore di scala per universi di materia, radiazione e costante cosmologica. Età dell’ Universo e confronto con stime da ammassi globulari, nane bianche e decadimenti radioattivi. Metrica di Friedmann. Relazione fattore di scala - redshift. Distanze in cosmologica. Relazione distanza-redshift. Parametro di decelerazione. Recenti misure di Sn-Ia e possibile fase di espansione accelerata. Energia oscura (cenni).

Universe, R. Freedman, w. Kaufmann, W.H.Freeman and Co., New York An introduction to modern astrophysics, B. W. Carroll, D. A. Ostlie, Addison Wesley