| HIGH ENERGY ASTROPHYSICS
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso si concentra sullo studio delle sorgenti astrofisiche di alte energie, sia Galattiche che extragalattiche. Queste sorgenti rappresentano i nostri migliori “laboratori” per indagare la gravita’, la densità, la temperatura e i campi magnetici in condizioni estreme. Il corso fornira’ agli studenti delle conoscenze fondamentali per poter accedere ai promettenti settori di astrofisica dei raggi X, dei raggi Gamma, delle onde gravitazionali e multi-messaggero.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Gli studenti saranno introdotti ai metodi e alle tecniche usate per rilevare l’emissione X e Gamma da sorgenti cosmiche e ai principali meccanismi fisici che danno origine a tale radiazione. Si studierà una molteplicità di oggetti e di ambienti, che spaziano dalle sorgenti compatte (e.g., stelle di neutroni, buchi neri stellari e supermassicci), alle sorgenti estese (e.g., supernova, ammassi di galassie), fino ai fenomeni transienti (e.g., tidal disruption events, gamma-ray bursts, controparti elettromagnetiche di sorgenti di onde gravitazionali).
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: - Capacità di stimare le principali grandezze fisiche caratteristiche di sorgenti astrofisiche di alte energie sulla base dei dati osservativi. - Capacità di leggere e comprendere articoli scientifici di astrofisica delle alte energie.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: - Capacità di eseguire ricerche bibliografiche di astrofisica delle alte energie, selezionando i materiali interessanti e valutandone i risultati principali.
ABILITÀ COMUNICATIVE: - Capacità di presentare ed organizzare l’esposizione di un argomento specialistico di approfondimento di astrofisica delle alte energie. - Padronanza della lingua inglese tale da permettere l'interazione con ricercatori di altri paesi.
|
|
Codice
|
8067064 |
|
Lingua
|
ENG |
|
Tipo di attestato
|
Attestato di profitto |
|
Crediti
|
6
|
|
Settore scientifico disciplinare
|
FIS/05
|
|
Ore Aula
|
48
|
|
Ore Studio
|
-
|
|
Attività formativa
|
Attività formative affini ed integrative
|
Canale Unico
|
Docente
|
ISRAEL GIANLUCA
(programma)
I - Introduzione all’astrofisica delle alte energie e strumentazione
Ia - Tecniche di rilevazione di fotoni di alte energie. Rilevatori di raggi X e Gamma. Telescopi di tipo Wolter e coded-aperture masks. Radiazione Cherenkov.
Ib - Cenni storici dell’astrofisica delle alte energie e proprietà dei principali osservatori di raggi X e Gamma.
Ic - Principali parametri fisici descriventi l’accrescimento di materia su oggetti compatti: accrescimento a disco o radiale, trasferimento di massa, efficienza radiativa, luminosità di Eddington, venti e getti.
Id - Breve descrizione dei principali meccanismi di emissione nell’astrofisica delle alte energie. Corpo nero, bremsstrahlung, sincrotrone, Compton scattering e Compton scattering inverso. Ionizzazione collisione e fotoionizzazion, emissione e assorbimento in riga.
II - Sorgenti Galattiche di alte energie
IIa - Sorgenti compatte:
Emissione X da stelle nella sequenza principale e pre sequenza principale. Nane bianche, variabili cataclismiche, novae, pulsar, pulsar wind nebulae, stelle di neutroni. Proprietà fisiche di stelle di neutroni e buchi neri stellari in accrescimento. Classificazione delle binarie X.
IIb - Sorgenti diffuse:
Resti di supernova. La regione del centro Galattico e emissione alle alte energie di SgrA*. Fermi bubbles.
III - Sorgenti extragalattiche di alte energie
IIIa - Sorgenti compatte:
Nuclei galattici attivi (AGN), quasar, blazars. Controparti elettromagnetiche di sorgenti di astro-particelle. Ultraluminous X-ray sources (ULXs).
IIIb - Sorgenti diffuse:
Galassie di tipo starburst. Ammassi di galassie.
IIIc - Sorgenti transienti:
Tidal disruption events (TDEs). Gamma-ray bursts (GRBs). Controparti elettromagnetiche di sorgenti di onde gravitazionali.
 Dispense delle lezioni
J. Frank, A.R. King, D.J. Raine: "Accretion Power in Astrophysics" 1994 Cambridge Univ. Press, 2002 Cambridge Univ. Press, expanded 3rd edition
Glenn F. Knoll: "Radiation Detectors for X-Ray and Gamma-Ray Spectroscopy", Third Edition (2000), John Wiley & Sons
George B. Rybicky, Alan P. Lightman: "Radiative Processes in Astrophysics", Wiley
S. Shapiro, S. Teukolsky: "Black Hole, White Dwarfs and Neutron Stars" - 1983 - Wiley & Sons, NY-NY, USA
P. Charles, F. Seward - Exploring the X-ray Universe - 1994 Cambridge Univ. Press 2010 Cambridge Univ. Press: expanded 2nd edition
Malcolm S. Longair: "High-Energy Astrophysics", Cambridge University Press
Fulvio Melia: "High-Energy Astrophysics", Princeton University Press
M. Vietri: "Foundations of High Energy Astrophysics", 2008 University of Chicago press
W.H.G. Lewin, M. van der Klis: "Compact Stellar X-ray Sources" - 2006 Cambridge Univ. Press
Haardt F., Gorini V., Moschella U., Treves A., Colpi M.: "Astrophysical Black Holes", Springer, Lecture Notes in Physics, 905
|
|
Date di inizio e termine delle attività didattiche
|
- |
|
Modalità di erogazione
|
Tradizionale
|
|
Modalità di frequenza
|
Non obbligatoria
|
|
Metodi di valutazione
|
Prova orale
|
|
Docente
|
TAVANI MARCO
(programma)
I - Introduzione all’astrofisica delle alte energie e strumentazione
Ia - Tecniche di rilevazione di fotoni di alte energie. Rilevatori di raggi X e Gamma. Telescopi di tipo Wolter e coded-aperture masks. Radiazione Cherenkov.
Ib - Cenni storici dell’astrofisica delle alte energie e proprietà dei principali osservatori di raggi X e Gamma.
Ic - Principali parametri fisici descriventi l’accrescimento di materia su oggetti compatti: accrescimento a disco o radiale, trasferimento di massa, efficienza radiativa, luminosità di Eddington, venti e getti.
Id - Breve descrizione dei principali meccanismi di emissione nell’astrofisica delle alte energie. Corpo nero, bremsstrahlung, sincrotrone, Compton scattering e Compton scattering inverso. Ionizzazione collisione e fotoionizzazion, emissione e assorbimento in riga.
II - Sorgenti Galattiche di alte energie
IIa - Sorgenti compatte:
Emissione X da stelle nella sequenza principale e pre sequenza principale. Nane bianche, variabili cataclismiche, novae, pulsar, pulsar wind nebulae, stelle di neutroni. Proprietà fisiche di stelle di neutroni e buchi neri stellari in accrescimento. Classificazione delle binarie X.
IIb - Sorgenti diffuse:
Resti di supernova. La regione del centro Galattico e emissione alle alte energie di SgrA*. Fermi bubbles.
III - Sorgenti extragalattiche di alte energie
IIIa - Sorgenti compatte:
Nuclei galattici attivi (AGN), quasar, blazars. Controparti elettromagnetiche di sorgenti di astro-particelle. Ultraluminous X-ray sources (ULXs).
IIIb - Sorgenti diffuse:
Galassie di tipo starburst. Ammassi di galassie.
IIIc - Sorgenti transienti:
Tidal disruption events (TDEs). Gamma-ray bursts (GRBs). Controparti elettromagnetiche di sorgenti di onde gravitazionali.
 Dispense delle lezioni
J. Frank, A.R. King, D.J. Raine: "Accretion Power in Astrophysics" 1994 Cambridge Univ. Press, 2002 Cambridge Univ. Press, expanded 3rd edition
Glenn F. Knoll: "Radiation Detectors for X-Ray and Gamma-Ray Spectroscopy", Third Edition (2000), John Wiley & Sons
George B. Rybicky, Alan P. Lightman: "Radiative Processes in Astrophysics", Wiley
S. Shapiro, S. Teukolsky: "Black Hole, White Dwarfs and Neutron Stars" - 1983 - Wiley & Sons, NY-NY, USA
P. Charles, F. Seward - Exploring the X-ray Universe - 1994 Cambridge Univ. Press 2010 Cambridge Univ. Press: expanded 2nd edition
Malcolm S. Longair: "High-Energy Astrophysics", Cambridge University Press
Fulvio Melia: "High-Energy Astrophysics", Princeton University Press
M. Vietri: "Foundations of High Energy Astrophysics", 2008 University of Chicago press
W.H.G. Lewin, M. van der Klis: "Compact Stellar X-ray Sources" - 2006 Cambridge Univ. Press
Haardt F., Gorini V., Moschella U., Treves A., Colpi M.: "Astrophysical Black Holes", Springer, Lecture Notes in Physics, 905
|
|
Date di inizio e termine delle attività didattiche
|
- |
|
Modalità di erogazione
|
Tradizionale
|
|
Modalità di frequenza
|
Non obbligatoria
|
|
Metodi di valutazione
|
Prova orale
|
|
|