Experimental Astrophysics and Astroparticle

Data inizio: 
Lunedì, 13 Novembre 2017
Data fine: 
Mercoledì, 13 Giugno 2018
Ore totali: 
40
Ore totali docenti responsabili: 
40
MODALITA' DELL'ESAME
Prova orale
PREREQUISITI E ANNI DI CORSO PER CUI E' CONSIGLIATO

Prerequisiti: Corsi della laurea triennale in Fisica

Programma

l corso è finalizzato a fornire un quadro dei metodi osservativi utilizzati in Cosmologia, Astrofisica delle alte energie e astroparticellare, anche nel contesto degli sviluppi più recenti nel settore.

Durante la prima parte del corso verranno presentate le tecniche di osservazione dell’Universo su varie scale ed a diverse epoche. Verrà introdotta la storia termica dell’Universo e descritti i metodi di indagine del fondo cosmico di microonde, dell’epoca oscura dell’Universo, del mezzo intergalattico, e delle prime galassie e quasars che si sono formati dopo il Big Bang.

La seconda parte del corso si concentrerà sulla rivelazione dell'emissione non termica da oggetti galattici ed extragalattici. Dopo un'introduzione ai processi di emissione di interesse, si descriveranno le tecniche di rivelazione elettromagnetica dell'emissione non termica e agli strumenti diagnostici utilizzati per interpretare l'emissione osservata. Verranno descritti i telescopi e rivelatori che da terra e dallo spazio sono utilizzati per le osservazioni con particolare enfasi agli strumenti di alta energia, X e gamma.
Verranno affrontate da un punto di vista osservativo le questioni aperte e i campi di ricerca più attivi, quali la natura dei processi di emissione alle altissime energie, la misura del fondo extragalattico prodotto nell'evoluzione termica dell'Universo, del fondo gamma e dei campi magnetici intergalattici.

Nella parte finale verranno presentate alcuni temi di maggiore sviluppo negli ultimi anni. Dopo una breve panoramica sull'astronomia "multi-messenger" -- rivelazione di neutrini, raggi cosmici di altissima energia e onde gravitazionali -- verrà descritta la ricerca di controparti elettromagnetiche di onde gravitazionali necessari alla caratterizzazione astrofisica del progenitore e infine verranno presentate le attuali tecniche di rilevazione e caratterizzazione di pianeti extra-solari.

Riferimenti bibliografici

Bibliographic references will be given during the lessons, based on single articles, reviewes or chapters of books. 
General references on the first part of the course:
  Stephen Serjeant, "Observational Cosmology", Cambridge University Press
  Malcolm S. Longair, "Galaxy formation", Springer

General references and readings on the second part of the course:
  Hale Bradt, "Astrophysical processes", Cambridge University Press (an all-around manual; specifically useful chapters 5, 6, 7, 8, 9 and 4.5)
  Gabriele Ghisellini, "Radiative processes in high-energy astrophysics" (also available as arXiv:1202.5949)
  Overduin & Wesson, "The lightDark Universe", World Scientific
  Maurizio Spurio, "Particles and Astrophysics: a multi-messenger approach", Springer