Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

RISULTATI DI APPRENDIMENTO:
Lo scopo del corso e' di fornire una preparazione avanzata in Fisica, e in particolare su argomenti di frontiera della moderna ricerca in Astrofisica. I risultati di apprendimento si basano su una conoscenza dettagliata della fisica di base per la formazione ed evoluzione di strutture che spaziano dai pianeti (sistema solare, extrasolari) alle stelle (bruciamenti centrali, fasi evolutive finali). Questo tipo di conoscenze sono fondamentali per comprendere la formazione della Via Lattea e la storia di arricchimento chimico delle sue popolazioni stellari. Gli studenti verranno anche introdotti ai meccanismi fisici che governano la formazione di sistemi poveri e ricchi di gas e il ruolo che l'ambiente gioca nella loro evoluzione. Inoltre, gli studenti apprenderanno i fondamenti di cosmologia osservativa, di formazione di strutture ad alto redshifts e di nucleosintesi del Big Bang. Questi concetti sono un trampolino di lancio non solo per gli studenti interessati a comprendere l'Universo locale, ma anche per quelli interessati alla struttura su grande scala dell'Universo, ai modelli cosmologici e agli istanti iniziali di formazione dell'Universo.


CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Gli studenti alla fine del semestre acquisiranno una conoscenza dettagliata di un ampio spettro di fenomeni astrofisici. Formazione ed evoluzione di pianeti rocciosi e giganti, fisica degli interni stellari (opacita' equazione di stato, reazioni nucleari). Gli studenti acquisiranno una solida conoscenza sia sulla natura delle galassie (spirali, irregolari, ellittiche), sui Nuclei Galattici Attivi che sulla loro formazione ed evoluzione. Inoltre avranno acquisito una solida conoscenza sulla scala delle distanze cosmiche (indicatori primari e secondari) sull'espansione cosmica, sulla cosmologia osservativa, sugli istanti iniziali di formazione dell'Universo (nucleosintesi del Big Bang) e sulle onde gravitazionali. Questo tipo di conoscenze consentiranno agli studenti di comprendere come le strutture cosmiche evolvono con il tempo. Gli studenti verranno anche esposti a diverse tecniche astrofisiche per stimare parametri fisici (eta', velocita') e chimici (abbondanze) delle stelle e degli approcci empirici e teorici utilizzati per vincolare i parametri strutturali dei sistemi stellari vicini.


APPLICAZIONE DI CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Gli studenti alla fine del semestre avranno acquisito le competenze e le capacita' fotometriche e spettroscopiche per affrontare e risolvere un ampio spettro di problemi astrofisici. In particolare, gli studenti saranno in grado di determinare, per uno specifico sistema stellare, la distribuzione di metallicita', di stimare la sua storia di formazione stellare e la loro storia di arricchimento chimico. Gli studenti svilupperanno competenze specifiche sulla stima dei parametri cosmologici (costante di Hubble, abbondanza di elio primordiale, eta' assoluta degli ammassi globulari). Inoltre, diventeranno familiari con le tecniche per la riduzione di dati fotometrici e spettroscopici e con la stima degli errori sperimentali e sistematici degli osservabili che misureranno.


CAPACITA' DI GIUDIZIO:
Gli studenti sosterranno un esame orale il cui scopo e' quello di verificare lo stato delle loro conoscenze in Astrofisica Moderna e presenteranno un elaborato scritto sul progetto che svolgeranno. L'elaborato scritto potra' essere svolto sia individualmente che in piccoli gruppi per sviluppare un maggiore spirito di collaborazione. Per sviluppare il progetto agli studenti verra' richiesto di effettuare diverse scelte critiche per quanto riguarda i dati (fotometria verso spettroscopia) da utilizzare e/o i parametri stellari e/o i parametri cosmologici che dovranno stimare. Gli studenti inoltre nell'effettuare il confronto tra predizioni teoriche ed osservazioni acquisiranno delle notevoli capacita' critiche nel quantificare le incertezze teoriche ed empiriche che influenzano la misura e/o la stima dei parametri astrofisici/cosmologici e quindi sulle scelte metodologiche e strategiche per completare il progetto.


ABILITA' COMUNICATIVA:
Agli studenti verra' richiesto di sostenere un esame orale per verificare lo stato delle loro conoscenze in Astrofisica Moderna. Questo tipo di esame richiede un notevole sforzo di sintesi sull'intero programma e per collegare i due moduli proncipali del corso (pianeti e stelle verso galassie e cosmologia). Agli studenti verra' inoltre richiesto di sintetizzare i risultati in figure e tabelle e di effettuare un'analisi critica sugli errori coinvolti e sulla recente letteratura. Questo tipo di conoscenze gli consentira' di affrontare e risolvere un ampio spettro di problemi astrofisici.


CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Gli studenti durante il corso acquisiranno le conoscenze necessarie per sviluppare un'attivita' di ricerca in Astrofisica Moderna (sistema solare, pianeti extrasolari, astrofisica stellare, astrofisica galattica ed extragalattica, cosmologia). Queste competenze rappresentano un'opportunita' unica per un PhD, ma anche per delle opportunita' di lavoro in ricerca spaziale e in ambito big data.