Docente
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MELCHIORRI ALESSANDRO
(programma)
Il sistema solare e la sua esplorazione. Pianeti rocciosi e gassosi e loro satelliti. Plutone e pianeti trans-nettuniani. Fascia di Kuiper e nube di Oort. Coordinate astronomiche. Perturbazioni alle coordinate celesti: parallasse stellare, precessione, nutazione, aberrazione, rifrazione. Prime misure della velocita' della luce da osservazioni astronomiche. Richiami su leggi di Keplero e Newton. Misura della distanza Terra-Sole dal transito di Venere. Scala delle magnitudini. Magnitudine assoluta e apparente. Misura delle distanze tramite misure di luminosita'. Indici di colore. Sistema Johnson. Corpo nero. Spettro elettromagnetico delle stelle. Righe spettrali. Richiami di meccanica quantistica e atomo di Bohr. Serie di Lyman, Balmer e Paschen e implicazioni astronomiche. Effetto Doppler. Calcolo della velocita' di una stella da spostamento delle righe spettrali (stella di Barnard). Sistemi binari. Binarie visuali, astrometriche, spettroscopiche e fotometriche. Determinazione della massa di una stella da sistemi binari e relazione massa-luminosita'. Parallasse dinamica per binarie visuali. Determinazione raggio e temperatura di una stella da binarie ad eclisse. Pianeti extrasolari. Determinazione di esopianeti tramite metodi spettroscopici e fotometrici. Stato attuale e ricerca di pianeti nella fascia abitabile. Classificazione spettrale delle stelle. Diagramma di Hertzprung-Russel. Classi di luminosita'. Esempi. RIghe spettrali: eccitazione e ionizzazione atomica. Equazioni di Maxwell, Boltzmann e Saha. Profondita' delle righe spettrali e temperatura superficiale di una stella. Atmosfere stellari. Opacita' e profondita' ottica. Sorgenti di opacita' e media di Rosseland. Processi di emissione. Equazione del trasporto radiativo. Ipotesi di atmosfera piana, approssimazione di Eddington, oscuramento al bordo. Profilo delle righe spettrali e classificazione di Yerkes. Profilo di Voigt. Curve di crescita e calcolo delle abbondanze degli elementi nelle atmosfere stellari (esempio, abbondanza del Sodio nel Sole). Equazioni della struttura stellare. Sorgenti di energia per le stelle: Kelvin-Helmotz ed energia nucleare. Evoluzione stellare in fase di pre-sequenza. Fusione nucleare, caso classico e caso quantistico. Picco di Gamow. Fusione dell'idrogeno nella catena pp e ciclo CNO. Propagazione dell'energia all'interno di una stella. Sequenza principale nel diagramma HR. Tempo di permanenza in sequenza principale. Estremi della sequenza principale: limite di Eddington e nane brune. Evoluzione stellare dopo la sequenza principale. Giganti rosse. Ciclo tre-alfa. Nulcei degeneri e flash dell'Elio. Stadi finali per stelle tipo Sole. Nebulose planetarie. Evoluzione in nane bianche. Relazione massa-raggio e limite di Chandrasekhar per le nane bianche. Scambio di massa in stelle binarie. Stelle novae e novae ricorrenti. Evoluzione di stelle massicce. Supernovae, classificazione. Curve di luce. Uso di supernovae di tipo Ia quali candele standard. Nucleosintesi stellare. Stelle di neutroni e pulsars. Nebulosa del Granchio. Buchi neri e loro osservazione: binarie X, GRB, onde gravitazionali, Sagittarius A. Recenti misure da parte di LIGO/VIRGO (cenni). Determinazione delle distanze su scale galattiche e cosmologiche. La Via Lattea e sua struttura. Buco nero supermassivo al centro della Via Lattea. Misure di distanze su scale extragalattiche. Andromeda. Classificazione di Hubble delle galassie. Cenni di cosmologia, legge di Hubble. Determinazioni recenti della costante di Hubble.
- 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
- Slides del corso.
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