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Astrochimica

Attività di ricerca

Il corso di dottorato in Astrochimica mira a fornire agli studenti gli strumenti per comprendere i diversi aspetti che caratterizzano questo ramo della scienza. L'astrochimica è infatti un campo interdisciplinare che coinvolge la chimica, la fisica e l’astronomia, oltre alla geologia e alla biologia. Il suo scopo principale è comprendere le basi molecolari dell'evoluzione dell'universo: la formazione nello spazio di molecole di piccole dimensioni, la loro evoluzione verso sistemi molecolari complessi, la trasformazione / distruzione di questi ultimi, ma anche l'interazione radiazione-molecola e le informazioni che si ottengono da quest’ultima. Più specificatamente, l'astrochimica si concentra sullo studio dei processi chimici che avvengono nello spazio e sulla comprensione dell'evoluzione molecolare, cercando di affrontare la questione della complessità molecolare. Di suo interesse sono inoltre le informazioni che si possono derivare dallo studio delle molecole nell'universo. Le molecole infatti essendo onnipresenti (si trovano ovunque nello spazio: nei gas interstellari, circumstellari e pre-galattici, nei dischi proto-stellari, nelle atmosfere di stelle e pianeti, ...) sono strumenti unici per derivare informazioni sull’eccitazione molecolare, il trasferimento radiativo e la cinematica delle nubi interstellari.

Su queste basi, il corso di dottorato si prefigge lo scopo di formare giovani scienziati che possano svolgere ricerca competitiva in uno dei tanti campi legati all'astrochimica:

  • Studi sperimentali e teorici: dalla spettroscopia molecolare alla sintesi organica, alla reattività chimica, alla fotochimica;
  • Osservazioni astronomiche: dall’identificazione di molecole nel mezzo interstellare alla caratterizzazione di atmosfere planetarie;
  • Modellazione: dalla derivazione delle abbondanze molecolari nell'oggetto astronomico in considerazione alla caratterizzazione delle proprietà fisiche di quest'ultimo.

Il corso di dottorato in Astrochimica è associato al Centro Interuniversitario STAR, che ha come punto di forza le diverse competenze delle istituzioni fondatrici: Scuola Normale Superiore, Università di Bologna e Università di Napoli Federico II. In linea con gli obiettivi del Centro Interuniversitario STAR, il programma di dottorato di ricerca mira a preparare ricercatori di alto livello. Per raggiungere questo obiettivo, la formazione degli studenti sarà supportata da:

  • Progetti di ricerca altamente innovativi e multidisciplinari;
  • Collaborazioni nazionali e internazionali;
  • Risorse di calcolo ad alte prestazioni e strumentazioni sperimentali, all'avanguardia;
  • Congressi nazionali e internazionali e scuole di formazione;
  • Periodi di ricerca all'estero.

Attività didattica

Il programma quadriennale del dottorato di ricerca comprende:

  • Attività didattica: prevede corsi obbligatori e facoltativi nonché seminari ed è pianificata principalmente durante il primo anno. Tutte le attività di insegnamento e formazione del primo anno hanno lo scopo di fornire ai dottorandi le competenze di base richieste nei campi della chimica, della fisica / astrofisica e dell'astronomia. L'attività didattica degli anni successivi è caratterizzata da seminari specialistici tenuti da esperti nazionali e internazionali.
  • Attività di ricerca: la ricerca viene svolta sotto la supervisione di esperti del settore. Gli studenti sono assegnati a una delle università partner e tutti i professori / ricercatori coinvolti nel programma hanno un background internazionale. L'attività di formazione comprende anche periodi di ricerca presso laboratori nazionali e / o internazionali.

I tre partner fondatori del Centro Interuniversitario STAR, Scuola Normale Superiore, Università di Bologna e Federico II dell'Università di Napoli, sono in grado di coprire tutte le competenze possibili nel campo della Chimica e della Fisica: dalla chimica quantistica alla spettroscopia molecolare, dalla sintesi organica alla reattività chimica, dalla termodinamica alla cinetica, .... Competenze nel campo della biologia sono inoltre disponibili, così permettendo di estendere ulteriormente l'attività di ricerca e di insegnamento al campo dell'astrobiologia. L'eventuale mancanza di competenze nel campo dell'astrofisica è colmata grazie al coinvolgimento dei gruppi di ricerca della professoressa Paola Caselli, del professor Josè Cernicharo e del professor Stephan Schlemmer, che sono membri permanenti del consiglio di dottorato.