54976 - FORMAZIONE ED EVOLUZIONE DELLE GALASSIE

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base della astrofisica extragalattica e della formazione ed evoluzione delle galassie nel contesto generale cosmologico. Lo studente sviluppa le conoscenze fisiche e astrofisiche che sono alla base dei fenomeni osservati nelle galassie e nella loro evoluzione. In particolare, è in grado di discutere in maniera critica sia gli aspetti fondamentali sia quelli più moderni e dibattuti relativamente a questi argomenti: - cosmologia e formazione delle strutture e previsioni teoriche; - proprietà generali della Galassia e gruppo locale; - proprietà fisiche, evolutive e strutturali delle galassie e ammassi di galassie; - metodi di ricerca di galassie a distanze cosmologiche; - proprietà delle galassie a distanze cosmologiche; - vincoli osservativi sulla formazione ed evoluzione delle galassie.

Programma/Contenuti

Il corso intende fornire una coerente e moderna panoramica dell' astrofisica extragalattica, della formazione ed evoluzione delle galassie e degli ammassi di galassie, dei legami con la cosmologia e degli approcci osservativi che sono oggi possibili per lo studio diretto dell' Universo lontano.

Argomenti principali trattati nel corso :

- Classificazione delle galassie attuali.

- La nostra Galassia e il Gruppo Locale.

- La fisica dei gas nella formazione ed evoluzione delle galassie : materia diffusa, ionizzazione e ricombinazione, processi di raffreddamento e riscaldamento dei gas astrofisici, gas molecolare, polvere interstellare, collasso gravitazionale e massa di Jeans.

- Proprieta` strutturali e fisiche delle galassie nell' Universo attuale (ellittiche, spirali, irregolari) :  mezzo diffuso, stelle, formazione stellare, abbondanze chimiche, relazioni di scala, masse, profili di brillanza, funzioni di distribuzione (es. luminosita`, massa,...), clustering, effetti "ambientali", interazioni tra galassie.

- Proprieta' generali degli ammassi di galassie : struttura, stima delle masse, frazioni di massa (oscura, gas, galassie), proprieta' delle galassie in ammasso, relazioni di scala, effetto S-Z.

- Richiami di cosmologia e di teoria della formazione delle strutture.

- Evoluzione della componente barionica.

- Formazione di dischi e sferoidi.

- La formazione dei primi oggetti (stelle di Popolazione III).

- Mezzo intergalattico e reionizzazione.

- Metodi di ricerca di galassie ad alto redshift.

- Proprietà fisiche delle galassie ad alto redshift.

- Evoluzione cosmica globale (luminosità, formazione stellare, massa, metallicità, morfologia, ...).

- Confronti osservazioni - modelli teorici.
 
- Prospettive future.

Testi/Bibliografia

La maggior parte degli argomenti trattati sono inclusi nei seguenti testi:

1) P. Schneider, "Extragalactic Astronomy & Cosmology. An Introduction". Springer Verlag

In particolare (nella edizione del 2006): 1.2, 2.2.7 (definizione metallicità), 2.3, 2.4.2 (solo parte finale p.63-64), 2.6, 3.1.1-3.2.4, 3.3-3.5, 3.7, 3.9, 4.1, 4.1.1-4.1.2, 4.3.2 (p. 155-156), 4.4.4 (p.165-168), cenni su proprietà AGN (cap. 5), 5.6.3, 6-6.4, 6.6, 7.1-7.5.4, 8, 8.1.1-8.1.2, 8.1.5, 8.2, 8.2.1-8.2.4, 9-9.2, 9.4.1-9.4.2, 9.5, 9.6, 10.

2) Gallagher & Sparke, "Galaxies in the Universe" (Second Edition), Cambrige University Press.

3) Studying Distant Galaxies, F. Hammer et al., World Scientific.

Per approfondimenti :

Mo, van den Bosch & White, ¨Galaxy Formation and Evolution¨, Cambrige University Press

Altre letture verranno consigliate durante il corso.
Inoltre verranno rese disponibili anche le trasparenze mostrate durante le lezioni da usare come traccia degli argomenti effettivamente svolti durante il corso.

Metodi didattici

Le lezioni sono frontali e sono svolte utilizzando sia le diapositive (come supporto visivo) sia la lavagna tradizionale per le dimostrazioni, gli esempi e gli esercizi. Inoltre vengono assegnati agli studenti alcuni articoli specialistici da leggere e da discutere successivamente in classe.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Gli esami sono orali. Durante gli esami vengono fatte almeno tre domande per verificare l'apprendimento e la capacità dello studente di collegare tra loro in modo coerente i diversi argomenti del corso.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna e presentazioni slide powerpoint.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.unibo.it/SitoWebDocente/default.aspx?UPN=a.cimatti%40unibo.it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Andrea Cimatti