Astrophysics and Cosmology - Astrofisica e Cosmologia

Obiettivi formativi

A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Sara’ discussa la teoria della diffusione quantistica in ambito relativistico e nonrelativistico

B – Capacità applicative
OF 2) Gli studenti saranno in grado di comprendere le nozioni di base della teoria della diffusione in ambito relativistico e non relativistico
OF 3) Saranno in grado di effettuare i calcoli piu’ semplici nella teoria della diffusione in ambito relativistico e non relativistico

C - Autonomia di giudizio
OF 4) Grazie alla frequenza delle lezioni e alla regolare interazione durante le lezioni medesime, lo studente svilupperà un’adeguata autonomia di giudizio, acquisendo la capacita’ di analizzare criticamente le informazioni apprese riguardo alla teoria della diffusione in ambito relativistico e non relativistico

D – Abilità nella comunicazione
OF 5) L’acquisizione di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione sarà verificata in occasione della prova finale in cui lo studente rispondera’ a semplici domande concernenti la teoria quantistica della diffusione in ambito relativistico e nonrelativistico;

E - Capacità di apprendere
OF 6) Lo studente sviluppera’ le sue capacita’ di apprendimento studiando in dettaglio la teoria quantistica della diffusione in ambito relativistico e non relativistico.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone come obiettivo lo studio dei fondamenti della Teoria Quantistica dei Campi a partire dalla quantizzazione dei campi liberi fino all'introduzione dell'interazione del campo di Dirac col campo elettromagnetico (QED) e alla definizione e calcolo della sezione d'urto. Lo studente al termine del corso avrà acquisito i concetti base della quantizzazione dei campi e sarà in grado di applicare le regole di Feynman per il calcolare una sezione d’urto a livello albero. Le conoscenze acquisite in questo corso sono indispensabili per i corsi più avanzati di Teoria dei Campi ed in particolare per chi prosegue col curriculum in Particle and Astroparticle Physics.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le basi della teoria dei campi classica e quantistica, descrizione Lagrangiana e Hamiltoniana. Saper individuare le simmetrie di un sistema fisico e le relative quantità conservate.
OF 2) Comprendere le basi della quantizzazione canonica e la sua applicazione ai campi liberi e in interazione. Comprendere la definizione della matrice di scattering.
OF 3) Conoscere la definizione e le basi del calcolo di una sezione d’urto.

B – Capacità applicative
OF 5) Conoscere le regole di Feynman per l’interazione del campo di Dirac col campo elettromagnetico (QED) ed essere in grado di fare una semplice previsione teorica della sezione d’urto di un processo di QED a livello albero in teoria delle perturbazioni.
C - Autonomia di giudizio
OF 8) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle successivamente nel contesto più generale della Teoria dei Campi, della rinormalizzazione e in generale del calcolo delle perturbazioni di ordine superiore al primo.

D – Abilità nella comunicazione
OF 10) Saper discutere di argomenti di teoria quantistica dei campi con il necessario rigore e la conoscenze delle approssimazioni in uso.

E - Capacità di apprendere
OF 11) Avere la capacità di consultare autonomamente testi e articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone l'obiettivo di dare conoscenze di teoria dei campi classici per l’approfondimento della comprensione della gravita` come forza fondamentale nell’evoluzione dei sistemi astrofisici. Al termine del corso gli studenti disporranno dei mezzi fisici e matematici per comprendere i meccanismi che regolano la dinamica dei sistemi autogravitanti. Durante il corso vengono svolti esercizi applicativi sia teorici che numerici.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le leggi che governano la meccanica gravitazionale classica e relativistica.
OF 2) Comprendere i processi fisici che determinano la dinamica dei sistemi stellari sulle varie scale spazio-temporali.
OF 3)Sapere inquadrare la fenomenologia dei sistemi autogravitanti in un quadro teorico/interpretativo consistente.
B – Capacità applicative
OF 4) Saper utilizzare le conoscenze teoriche acquisite alla spiegazione e interpretazione dei fenomeni di dinamica in contesto astrofisico.
C - Autonomia di giudizio
OF 5) Essere in grado di valutare la coerenza tra le soluzioni matematiche e la realta` fisica dei fenomeni in oggetto.
D – Abilità nella comunicazione
Essere in grado di descrivere in maniera chiara i vari aspetti fisici e matematici dei contenuti del corso.
E - Capacità di apprendere
OF 6) Avere la capacità di consultare i testi didattici e scientifici di riferimenti nonche` articoli scientifici specifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone l’obiettivo di descrivere le basi dell’ottica per applicazioni nell’ambito delle osservazioni del cielo. Gli studenti potranno acquisire una conoscenza approfondita dell’impatto delle aberrazioni e della diffrazione nelle prestazioni finali di un telescopio valutandole in maniera quantitativa. Gli studenti potranno mettere in pratica quanto appreso durante il corso lavorando in gruppi di lavoro con un programma di progettazione ed ottimizzazione ottica.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere e rafforzare i principi di base dell’ottica geometrica, fisica e gaussiana.
OF 2) Comprendere come riconoscere e quantificare i difetti presenti nelle immagini di un telescopio e come correggerli.
OF 3) Conoscere le figure di merito principali per poter confrontare e valutare diversi strumenti tra loro.

B – Capacità applicative
OF 4) Saper applicare quanto appreso teoricamente tramite la progettazione, l’ottimizzazione e l’analisi delle caratteristiche di un telescopio a scelta con la licenza accademica di uno dei programmi di ottica più diffusi.
OF 5) Lavorare in un gruppo distribuendosi le attività di studio, di ricerca dei dati e di analisi.

C - Autonomia di giudizio
OF 6) Essere in grado di valutare autonomamente le prestazioni di un telescopio al fine di poterlo confrontare con altri strumenti.

D – Abilità nella comunicazione
OF 7) Saper comunicare, riportando ai propri colleghi l’esito del proprio lavoro di analisi ottica, i passaggi logici del proprio studio e come questo è stato affrontato.

E - Capacità di apprendere
OF 8) Avere la capacità di consultare siti web e pubblicazioni per integrare quanto appreso durante il corso e per ricavare tutte le informazioni per studiare uno strumento ottico.
OF 9) Avere la capacità di valutare autonomamente le prestazioni di uno strumento.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI
Il corso è finalizzato alla conoscenza di alcune problematiche di astrofisica legate allo studio del
potenziale gravitazionale. Tale apprendimento permetterà agli studenti di sapere calcolare un
profilo di densità a partire dalla conoscenza del potenziale gravitazionale e viceversa. Una parte del
corso sarà dedicata al problema del calcolo del potenziale gravitazionale di una distribuzione
qualsiasi mediante lo sviluppo in serie di polinomi di Legendre. Il corso è propedeutico, in parte, al
programma di Sistemi Autogravitanti.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere proprietà degli sferoidi omogenei
OF 2) Comprendere il procedimento alla base del calcolo del potenziale gravitazionale di una
distribuzione qualsiasi mediante lo sviluppo in armoniche sferiche.
B – Capacità applicative
OF 3) Essere in grado di fare uno sviluppo in serie di armoniche sferiche
C - Autonomia di giudizio
OF 4) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle nel contesto più
generale legato alle onde gravitazionali e alla cosmologia
D – Abilità nella comunicazione
E - Capacità di apprendere
OF 5) Avere la capacità di consultare articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo
alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Scopo del corso è approfondire aspetti teorici della teoria della gravità di Einstein e le sue applicazioni più importanti: la fenomenologia delle sorgenti di onde gravitazionali, la struttura e proprietà delle stelle di neutroni e dei buchi neri.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere il formalismo di quadrupolo, e sapere come la reazione di radiazione gravitazionale modifica l’evoluzione di un sistema binario di stelle compatte e di una stella compatta rotante
OF 2) Sapere quali grandezze si possono misurare utilizzando la rivelazione delle onde
gravitazionali.
OF 3) Conoscere le fasi finali dell'evoluzione di una stella a seconda della sua massa, quale sia la struttura di una nana bianca, il concetto di massa critica.
OF 4) Sapere come le equazioni della Termodinamica vadano modificate in Relatività Generale.
OF 5) Sapere come si determina la struttura delle stelle di neutroni utilizzando la teoria della Relatività Generale
OF 6) Aver compreso la complessa fenomenologia associata al moto dei corpi attorno a un buco nero rotante e quali fenomeni astrofisici coinvolga.
OF 7) Sapere come le equazioni di Einstein si possano derivare attraverso un formalismo variazionale.
OF 8) Saper derivare le equazioni delle geodetiche di un buco nero rotante di Kerr e discuterne le caratteristiche nel piano equatoriale, sia per geodetiche di particelle massive che a massa nulla.
OF 9) Aver compreso il processo di estrazione di energia da un buco nero rotante (processo di Penrose).

B – Capacità applicative
OF 10) Saper applicare il formalismo di quadrupolo per determinare le forme d’onda gravitazionale emesse da una sorgente in regime di piccole velocità e campo debole. Saper calcolare, in particolare, la forma d’onda gravitazionale emessa da sistemi binari formati da stelle di neutroni e buchi neri, e da stelle di neutroni rotanti.
OF 11) Saper ricavare, data l'equazione di stato per la materia nucleare, la struttura interna di una stella di neutroni integrando le equazioni di Einstein; saper calcolare la massa e il raggio della stella per una data densità centrale.
OF 12) Saper discutere un diagramma massa-raggio o massa-densità centrale,
individuando le regioni di instabilità della stella.
C - Autonomia di giudizio
OF 13) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite in corsi avanzati di Fisica Teorica, quali Gravità Quantistica, Teorie Alternative della Gravitazione, Teoria delle Stringhe.
OF 14) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite in corsi avanzati di Astrofisica Relativistica
D – Abilità nella comunicazione

E - Capacità di apprendere
OF 15) Avere la capacità di consultare articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
OF 1) Conoscere le basi osservative del modello cosmologico standard.
OF 2) Conoscere le conseguenze osservative di possibili variazioni del modello cosmologico
standard.
OF 3) Conoscere il linguaggio della moderna cosmologia osservativa e la definizione delle
osservabili a questa correlate.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 4) Conoscere le leggi fondamentali della cosmologia e il linguaggio necessario a illustrarle
OF 5) Conoscere le grandezze fisiche associate o correlate a grandezze osservabili attraverso misure
dirette
OF 6) Comprendere il senso di un report sui vincoli cosmologici ricavati da osservazioni combinate
di diverse sonde osservative
B – Capacità applicative
OF 7) Progettare una misura cosmologica in funzione dei parametri osservativi e strumentali
essenziali (risoluzione, rumore, profondità e volume di una survey)
OF 8) Confrontare la qualità e l’efficacia di diversi datasets o strategie nel vincolare specifici
parametri cosmologici
C - Autonomia di giudizio
OF 9) Saper valutare la consistenza di risultati cosmologici estratti da osservazioni indipendenti
OF 10) Valutare criticamente e pianificare strategie per il controllo di effetti sistematici in misure
cosmologiche
D – Abilità nella comunicazione
OF 11) Saper presentare in modo chiaro ed efficace una misura cosmologica, dall’impostazione del
caso scientifico alla descrizione della strategia osservativa, fino alla discussione dei risultati
aspettati o effettivamente ottenuti
E - Capacità di apprendere
OF 12) Avere la capacità di consultare un testo avanzato di cosmologia o una pubblicazione di
settore.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone l'obiettivo di dare conoscenze di teoria dei campi classici per l’approfondimento della comprensione della gravita` come forza fondamentale nell’evoluzione dei sistemi astrofisici. Al termine del corso gli studenti disporranno dei mezzi fisici e matematici per comprendere i meccanismi che regolano la dinamica dei sistemi autogravitanti. Durante il corso vengono svolti esercizi applicativi sia teorici che numerici.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le leggi che governano la meccanica gravitazionale classica e relativistica.
OF 2) Comprendere i processi fisici che determinano la dinamica dei sistemi stellari sulle varie scale spazio-temporali.
OF 3)Sapere inquadrare la fenomenologia dei sistemi autogravitanti in un quadro teorico/interpretativo consistente.
B – Capacità applicative
OF 4) Saper utilizzare le conoscenze teoriche acquisite alla spiegazione e interpretazione dei fenomeni di dinamica in contesto astrofisico.
C - Autonomia di giudizio
OF 5) Essere in grado di valutare la coerenza tra le soluzioni matematiche e la realta` fisica dei fenomeni in oggetto.
D – Abilità nella comunicazione
Essere in grado di descrivere in maniera chiara i vari aspetti fisici e matematici dei contenuti del corso.
E - Capacità di apprendere
OF 6) Avere la capacità di consultare i testi didattici e scientifici di riferimenti nonche` articoli scientifici specifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Partendo dalla analisi della composizione chimica solare, il corso ricostruira’ la storia dell’evoluzione chimica dell’universo. In particolare verranno studiati i contributi delle diverse classi di stelle e/o ogggeti compatti al progressivo arricchimento chimico del gas primordiale
B – Capacità applicative
OF 2) Lo studente sara’in grado di interpretare correttamente le distribuzioni osservate delle varie specie nucleari in funzione della metallicita’ (eta’) e di affrontare i molti problemi ancora aperti , per esempio la sintesi degli elementi r.
OF 3) Lo studente acquisira’ la capacita’di risolvere numericamente ed in modo efficiente sistemi di equazioni differenziali di grandi dimensioni, dell’ordine del milione o piu’.
C - Autonomia di giudizio
OF 4) Lo studente sara’ in grado di leggere articoli professionali nel campo dell’evoluzione chimca dell’universo cosi’ come seguire profiquamente seminari e presentazioni nel suddetto campo
D – Abilità nella comunicazione
OF 5) Durante il corso verra’ anche stimolata la discussione su vari temi attinenti l’evoluzione dei diversi tipo di stelle il cui scopo e’quello di mettere in grado lo studente di sostenere una discussione su questi temi
E - Capacità di apprendere
OF 6) Allo studente verra’ anche chiesta la lettura critica di articoli scientifici sui vari argomenti sviluppati.
OF 7) Lo studente sara’ in grado di sviluppare un progetto autonomo atto a studiare la produzione di uno o piu’ elementi

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso e’ volto allo studio delle sorgenti cosmiche di alta energia (in particolare stelle di neutroni e buchi neri), dei loro ambienti astrofisici estremi e dei meccanismi responsabili della loro emissione elettromagnetica e gravitazionale. Il corso include temi di ricerca di punta in questo campo e descrizioni della strumentazione e delle tecniche osservative utilizzate. Gli studenti acquisiscono competenze nella fisica di queste sorgenti, nella loro identificazione in relazione ai processi di emissione, nello svolgimento di calcoli approssimati e nello studio e comprensione di articoli di ricerca originali. Attraverso la preparazione e la presentazione di una tesina, gli studenti sviluppano le loro capacita’ critiche e di comunicazione.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le basi della fisica degli oggetti compatti (nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri), dei loro meccanismi di rilascio di energia e di produzione di radiazione elettromagnetica e gravitazionale.
OF 2) Conoscere le classi di sorgenti cosmiche di alta energia e i modelli che ne interpretano le proprieta'.
OF 3) Comprendere i problemi aperti in questo campo di ricerca.
B – Capacità applicative
OF 4) Essere in grado di eseguire stime e calcoli di astrofisica delle alte energie.
C - Autonomia di giudizio
OF 5) Sviluppare capacita' critica nel confronto tra le osservazioni e la capacita' della teoria e dei modelli di interpretarle.
D – Abilità nella comunicazione
OF 6) Essere in grado di preparare e presentare una tesina originale su un argomento scientifico legato al corso.
E - Capacità di apprendere
OF 7) Avere la capacità di svolgere ricerche bibliografiche e consultare autonomamente testi e articoli scientifici originali per approfondire argomenti trattati del corso.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Lo scopo del corso e’ quello di fornire una introduzione alle tematiche riguardanti la scoperta e caratterizzazione di pianeti orbitanti stelle diverse dal nostro Sole, oltre ad una introduzione alle teorie di formazione ed evoluzione planetaria nel nostro sistema solare e in sistemi planetari alieni.
Fino a poco più di 20 anni fa, quelli solari erano i soli pianeti conosciuti. Oggi sappiamo che ogni stella nella galassia possiede in media almeno un pianeta. Gli esopianeti presentano una diversità di parametri fisici non osservata nel sistema solare e che impone nuove sfide all’astrofisica moderna per poter comprendere come i pianeti si formano e per stabilire se il nostro sistema solare e’ unico oppure se ve ne possano esistere altri con simili caratteristiche.
Il corso e’ dedicato a quegli studenti che desiderino approfondire gli aspetti di questo campo di ricerca tramite l’acquisizione di conoscenze riguardanti tecniche osservative e di analisi dati, l’interpretazione dei risultati sperimentali e le attuali teorie di formazione ed evoluzione planetaria.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Elementi di teorie di formazione ed evoluzione planetaria
OF 2) Descrizione del sistema solare come campione
OF 3) Discussione della ricerca corrente riguardante gli esopianeti
OF 4) Descrizione delle sfide poste dalle osservazioni di esopianeti
OF 5) Introduzione ai metodi statistici e osservativi applicati alla scoperta degli esopianeti e alla caratterizzazione delle loro atmosfere.
OF 6) Descrizione della strumentazione esistente e di quella futura impiegata per la rivelazione e caratterizzazione degli esopianeti

B – Capacità applicative
OF 7) Saper comprendere e applicare le tecniche più comuni usate in questo campo di ricerca riguardanti l’analisi dati e l’analisi scientifica.
OF 8) Saper comprendere e valutare criticamente le pubblicazioni in questo campo di ricerca.
C - Autonomia di giudizio
OF 9) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle nel contesto più generale delle scienze planetarie.
D – Abilità nella comunicazione
OF 10) Saper presentare a colleghi il materiale esposto in pubblicazioni scientifiche
E - Capacità di apprendere
OF 11) Avere la capacità di consultare articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

Obiettivi generali (italiano):
Il corso si pone l'obiettivo di descrivere la formazione e l’evoluzione delle galassie nel contesto più generale del modello cosmologico standard per l’evoluzione delle strutture. Al termine del corso gli studenti avranno acquisito una conoscenza approfondita dei processi fisici che regolano le proprietà delle galassie, dei nuclei galattici attivi, del mezzo intergalattico e della loro evoluzione con il redshift.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le equazioni fondamentali della formazione delle strutture in regime non lineare
OF 2) Comprendere i processi fisici che controllano il raffreddamento del gas e la formazione stellare
OF 3) Conoscere le proprietà del mezzo interstellare e intergalattico
OF 4) Conoscere le proprietà dei nuclei galattici attivi e la loro relazione con la galassia ospite

B – Capacità applicative
OF 5) Saper dedurre le proprietà fisiche di una galassia dalla conoscenza dei processi fisici che ne determinano l’evoluzione

C - Autonomia di giudizio
OF 5) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle nel contesto più generale dell’evoluzione delle strutture cosmiche

D – Abilità nella comunicazione
E - Capacità di apprendere
OF 6) Avere la capacità di consultare articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone l’obiettivo di descrivere le basi dell’ottica per applicazioni nell’ambito delle osservazioni del cielo. Gli studenti potranno acquisire una conoscenza approfondita dell’impatto delle aberrazioni e della diffrazione nelle prestazioni finali di un telescopio valutandole in maniera quantitativa. Gli studenti potranno mettere in pratica quanto appreso durante il corso lavorando in gruppi di lavoro con un programma di progettazione ed ottimizzazione ottica.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere e rafforzare i principi di base dell’ottica geometrica, fisica e gaussiana.
OF 2) Comprendere come riconoscere e quantificare i difetti presenti nelle immagini di un telescopio e come correggerli.
OF 3) Conoscere le figure di merito principali per poter confrontare e valutare diversi strumenti tra loro.

B – Capacità applicative
OF 4) Saper applicare quanto appreso teoricamente tramite la progettazione, l’ottimizzazione e l’analisi delle caratteristiche di un telescopio a scelta con la licenza accademica di uno dei programmi di ottica più diffusi.
OF 5) Lavorare in un gruppo distribuendosi le attività di studio, di ricerca dei dati e di analisi.

C - Autonomia di giudizio
OF 6) Essere in grado di valutare autonomamente le prestazioni di un telescopio al fine di poterlo confrontare con altri strumenti.

D – Abilità nella comunicazione
OF 7) Saper comunicare, riportando ai propri colleghi l’esito del proprio lavoro di analisi ottica, i passaggi logici del proprio studio e come questo è stato affrontato.

E - Capacità di apprendere
OF 8) Avere la capacità di consultare siti web e pubblicazioni per integrare quanto appreso durante il corso e per ricavare tutte le informazioni per studiare uno strumento ottico.
OF 9) Avere la capacità di valutare autonomamente le prestazioni di uno strumento.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
OF 1) Conoscere le basi osservative del modello cosmologico standard.
OF 2) Conoscere le conseguenze osservative di possibili variazioni del modello cosmologico
standard.
OF 3) Conoscere il linguaggio della moderna cosmologia osservativa e la definizione delle
osservabili a questa correlate.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 4) Conoscere le leggi fondamentali della cosmologia e il linguaggio necessario a illustrarle
OF 5) Conoscere le grandezze fisiche associate o correlate a grandezze osservabili attraverso misure
dirette
OF 6) Comprendere il senso di un report sui vincoli cosmologici ricavati da osservazioni combinate
di diverse sonde osservative
B – Capacità applicative
OF 7) Progettare una misura cosmologica in funzione dei parametri osservativi e strumentali
essenziali (risoluzione, rumore, profondità e volume di una survey)
OF 8) Confrontare la qualità e l’efficacia di diversi datasets o strategie nel vincolare specifici
parametri cosmologici
C - Autonomia di giudizio
OF 9) Saper valutare la consistenza di risultati cosmologici estratti da osservazioni indipendenti
OF 10) Valutare criticamente e pianificare strategie per il controllo di effetti sistematici in misure
cosmologiche
D – Abilità nella comunicazione
OF 11) Saper presentare in modo chiaro ed efficace una misura cosmologica, dall’impostazione del
caso scientifico alla descrizione della strategia osservativa, fino alla discussione dei risultati
aspettati o effettivamente ottenuti
E - Capacità di apprendere
OF 12) Avere la capacità di consultare un testo avanzato di cosmologia o una pubblicazione di
settore.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone l'obiettivo di dare conoscenze di teoria dei campi classici per l’approfondimento della comprensione della gravita` come forza fondamentale nell’evoluzione dei sistemi astrofisici. Al termine del corso gli studenti disporranno dei mezzi fisici e matematici per comprendere i meccanismi che regolano la dinamica dei sistemi autogravitanti. Durante il corso vengono svolti esercizi applicativi sia teorici che numerici.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le leggi che governano la meccanica gravitazionale classica e relativistica.
OF 2) Comprendere i processi fisici che determinano la dinamica dei sistemi stellari sulle varie scale spazio-temporali.
OF 3)Sapere inquadrare la fenomenologia dei sistemi autogravitanti in un quadro teorico/interpretativo consistente.
B – Capacità applicative
OF 4) Saper utilizzare le conoscenze teoriche acquisite alla spiegazione e interpretazione dei fenomeni di dinamica in contesto astrofisico.
C - Autonomia di giudizio
OF 5) Essere in grado di valutare la coerenza tra le soluzioni matematiche e la realta` fisica dei fenomeni in oggetto.
D – Abilità nella comunicazione
Essere in grado di descrivere in maniera chiara i vari aspetti fisici e matematici dei contenuti del corso.
E - Capacità di apprendere
OF 6) Avere la capacità di consultare i testi didattici e scientifici di riferimenti nonche` articoli scientifici specifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le caratteristiche dei raggi cosmici
OF 2) Conoscere la natura e le proprietà delle particelle elementari
OF 3) Conoscere la natura e le proprietà delle interazioni negli acceleratori
OF 4) Conoscere l'equazione del trasporto dei raggi cosmici primari e secondari nell'atmosfera,
e lo sviluppo di sciami nell'atmosfera.
OF 5) Comprendere lo spettro di energia e la composizione di massa dei raggi cosmici primari
OF 6) Comprendere il problema dell'origine di raggi cosmici di altissima energia
OF 7) Conoscere l'accelerazione di Fermi al primo e secondo ordine
B – Capacità applicative
OF 8) Saper dedurre le problematiche di base della fisica delle astroparticelle utilizzando le
tecniche osservative
OF 9) Essere in grado di applicare la propagazione di particelle di altissima energia come
protoni, fotoni, nuclei e neutrini
OF 10) Essere in grado di applicare il meccanismo di accelerazione di Fermi al primo e al
secondo ordine
OF 11) Saper dedurre i limiti delle tecniche di osservazione dei diversi esperimenti presi in considerazione
C - Autonomia di giudizio
OF 12) Essere in grado di valutare la natura delle particelle interagenti in un determinato processo
OF 13) Essere in grado di valutare le metodologie di osservazione per gli esperimenti presentati
OF 14) Essere in grado di valutare ogni aspetto del sistema in studio
OF 15) Essere in grado di suggerire le tecniche di indagine strumentale più adeguate al tipo di
sistema
D – Abilità nella comunicazione
OF 16) Saper comunicare la natura dei processi fisici in atto al personale privo di formazione
scientifica
OF 17) Saper descrivere le tecniche fisiche da adottare per una completa indagine del sistema in
studio
E - Capacità di apprendere
OF 18) Avere la capacità di consultare la letteratura scientifica e i metodi fisici di carattere
tecnico
OF 19) Avere la capacità di valutare descrizioni di carattere tecnico per specifici processi fisici

Obiettivi formativi

A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Partendo dalle basi sperimentali e dalle implicazioni teoriche della gravitazione, ci si concentrerà sulla rivelazione delle onde gravitazionali. Saranno affrontati due aspetti interconnessi, quello degli apparati sperimentali e quello dell’analisi dati.
OF 2) Gli studenti svilupperanno la preparazione per un’applicazione rigorosa delle nozioni acquisite, non solo sulle specifiche tematiche, ma anche più generale nel campo della fisica sperimentale delle interazioni fondamentali.
B – Capacità applicative
OF 3) Lo studente sarà in grado di interpretare correttamente le problematiche e gli avanzamenti sperimentali degli apparati sperimentali descritti.
OF 4) Lo studente sarà in grado di applicare tecniche/metodi di analisi dei dati
C - Autonomia di giudizio
OF 5) Grazie alla frequenza delle lezioni e alla regolare interazione durante le lezioni medesime, lo studente svilupperà un’adeguata autonomia di giudizio, in quanto avrà modo di interfacciarsi
costantemente con il docente ed analizzare criticamente le informazioni apprese.
D – Abilità nella comunicazione
OF 6) L’acquisizione di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione sarà verificata sia durante le lezioni frontali che in occasione della prova finale, contribuendo allo sviluppo di chiare
doti comunicative da parte dello studente.
E - Capacità di apprendere
OF 7) Lo studente avrà la capacità di valutare e risolvere varie problematiche di analisi dei dati
OF 8) Lo studente sarà in grado di ideare e sviluppare un progetto sperimentale/teorico, partendo dall’acquisizione dei dati, passando per la loro analisi e traendo delle conclusioni con il relativo
post-processing.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone come obiettivo lo studio dell’uso di strumentazione spaziale per misure di tipo astrofisico. Studia quindi l’ambiente spaziale, i suoi vantaggi e svantaggi per le misure astrofisiche, le caratteristiche dei vettori spaziali, delle missioni spaziali e della strumentazione per i payloads. Si concentra inoltre sulle fasi e sulla programmazione di una missione spaziale di tipo astrofisico.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere vantaggi e svantaggi dell’ambiente spaziale per uso scientifico astrofisico.
OF 2) Conoscere i principali tipi di vettori spaziali e le loro capacità per uso astrofisico.
OF 3) Conoscere la teoria delle orbite e delle loro perturbazioni.
OF 4) Conoscere i metodi e gli strumenti per il controllo d’assetto e per la criogenia spaziale in particolare per ottimizzare le prestazioni di strumenti astronomici spaziali.
OF 5) Conoscere le generalità dei payloads per spazio, i metodi di progettazione, le fasi di un progetto spaziale.
B – Capacità applicative
OF 6) Essere in grado di valutare il vettore, l’orbita e il profilo di missione migliori per una misura astrofisica spaziale
OF 7) Essere in grado di programmare lo sviluppo di una missione spaziale per una data misura astrofisica
C - Autonomia di giudizio
OF 8) Essere in grado di valutare se una misura di tipo astrofisico necessita di tecnologie spaziali
OF 9) Avere la capacità di valutare il miglior modo di eseguire una misura astrofisica dallo spazio
D – Abilità nella comunicazione
OF 10) Saper descrivere un progetto astrofisico di tipo spaziale
OF 11) Saper discutere le caratteristiche e funzionalità di strumentazione scientifica spaziale
E - Capacità di apprendere
OF 12) Avere la capacità di capire le caratteristiche di sistemi spaziali

Obiettivi formativi

A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Partendo dalla analisi della composizione chimica solare, il corso ricostruira’ la storia dell’evoluzione chimica dell’universo. In particolare verranno studiati i contributi delle diverse classi di stelle e/o ogggeti compatti al progressivo arricchimento chimico del gas primordiale
B – Capacità applicative
OF 2) Lo studente sara’in grado di interpretare correttamente le distribuzioni osservate delle varie specie nucleari in funzione della metallicita’ (eta’) e di affrontare i molti problemi ancora aperti , per esempio la sintesi degli elementi r.
OF 3) Lo studente acquisira’ la capacita’di risolvere numericamente ed in modo efficiente sistemi di equazioni differenziali di grandi dimensioni, dell’ordine del milione o piu’.
C - Autonomia di giudizio
OF 4) Lo studente sara’ in grado di leggere articoli professionali nel campo dell’evoluzione chimca dell’universo cosi’ come seguire profiquamente seminari e presentazioni nel suddetto campo
D – Abilità nella comunicazione
OF 5) Durante il corso verra’ anche stimolata la discussione su vari temi attinenti l’evoluzione dei diversi tipo di stelle il cui scopo e’quello di mettere in grado lo studente di sostenere una discussione su questi temi
E - Capacità di apprendere
OF 6) Allo studente verra’ anche chiesta la lettura critica di articoli scientifici sui vari argomenti sviluppati.
OF 7) Lo studente sara’ in grado di sviluppare un progetto autonomo atto a studiare la produzione di uno o piu’ elementi

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone l’obiettivo di descrivere le basi dell’ottica per applicazioni nell’ambito delle osservazioni del cielo. Gli studenti potranno acquisire una conoscenza approfondita dell’impatto delle aberrazioni e della diffrazione nelle prestazioni finali di un telescopio valutandole in maniera quantitativa. Gli studenti potranno mettere in pratica quanto appreso durante il corso lavorando in gruppi di lavoro con un programma di progettazione ed ottimizzazione ottica.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere e rafforzare i principi di base dell’ottica geometrica, fisica e gaussiana.
OF 2) Comprendere come riconoscere e quantificare i difetti presenti nelle immagini di un telescopio e come correggerli.
OF 3) Conoscere le figure di merito principali per poter confrontare e valutare diversi strumenti tra loro.

B – Capacità applicative
OF 4) Saper applicare quanto appreso teoricamente tramite la progettazione, l’ottimizzazione e l’analisi delle caratteristiche di un telescopio a scelta con la licenza accademica di uno dei programmi di ottica più diffusi.
OF 5) Lavorare in un gruppo distribuendosi le attività di studio, di ricerca dei dati e di analisi.

C - Autonomia di giudizio
OF 6) Essere in grado di valutare autonomamente le prestazioni di un telescopio al fine di poterlo confrontare con altri strumenti.

D – Abilità nella comunicazione
OF 7) Saper comunicare, riportando ai propri colleghi l’esito del proprio lavoro di analisi ottica, i passaggi logici del proprio studio e come questo è stato affrontato.

E - Capacità di apprendere
OF 8) Avere la capacità di consultare siti web e pubblicazioni per integrare quanto appreso durante il corso e per ricavare tutte le informazioni per studiare uno strumento ottico.
OF 9) Avere la capacità di valutare autonomamente le prestazioni di uno strumento.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI
Il corso è finalizzato alla conoscenza di alcune problematiche di astrofisica legate allo studio del
potenziale gravitazionale. Tale apprendimento permetterà agli studenti di sapere calcolare un
profilo di densità a partire dalla conoscenza del potenziale gravitazionale e viceversa. Una parte del
corso sarà dedicata al problema del calcolo del potenziale gravitazionale di una distribuzione
qualsiasi mediante lo sviluppo in serie di polinomi di Legendre. Il corso è propedeutico, in parte, al
programma di Sistemi Autogravitanti.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere proprietà degli sferoidi omogenei
OF 2) Comprendere il procedimento alla base del calcolo del potenziale gravitazionale di una
distribuzione qualsiasi mediante lo sviluppo in armoniche sferiche.
B – Capacità applicative
OF 3) Essere in grado di fare uno sviluppo in serie di armoniche sferiche
C - Autonomia di giudizio
OF 4) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle nel contesto più
generale legato alle onde gravitazionali e alla cosmologia
D – Abilità nella comunicazione
E - Capacità di apprendere
OF 5) Avere la capacità di consultare articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo
alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Obiettivi formativi

Lo studente che segue proficuamente il corso sviluppa una conoscenza dei
metodi principali
per la risoluzione numerica di equazioni e sistemi di equazioni differenziali
ordinarie del primo ordine, che sono alla base dei meccanismi fisici che governano
la maggior parte dei corpi celesti e dei fenomeni astrofisici. Attraverso una
serie di esercitazioni di laboratorio al computer, inoltre, lo studente,
seguito a stretto contatto dal docente, ha la possiblita' di sviluppare
programmi in linguaggio C++, cosi' da mettere in
pratica una (o piu') delle tecniche numeriche presentate nella sezione frontale
del corso. Le conoscenze maturate in questo insegnamento sono fondamentali e
propedeutiche per il successivo lavoro di preparazione della tesi di laurea.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone come obiettivo lo studio dell’uso di strumentazione spaziale per misure di tipo astrofisico. Studia quindi l’ambiente spaziale, i suoi vantaggi e svantaggi per le misure astrofisiche, le caratteristiche dei vettori spaziali, delle missioni spaziali e della strumentazione per i payloads. Si concentra inoltre sulle fasi e sulla programmazione di una missione spaziale di tipo astrofisico.
OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere vantaggi e svantaggi dell’ambiente spaziale per uso scientifico astrofisico.
OF 2) Conoscere i principali tipi di vettori spaziali e le loro capacità per uso astrofisico.
OF 3) Conoscere la teoria delle orbite e delle loro perturbazioni.
OF 4) Conoscere i metodi e gli strumenti per il controllo d’assetto e per la criogenia spaziale in particolare per ottimizzare le prestazioni di strumenti astronomici spaziali.
OF 5) Conoscere le generalità dei payloads per spazio, i metodi di progettazione, le fasi di un progetto spaziale.
B – Capacità applicative
OF 6) Essere in grado di valutare il vettore, l’orbita e il profilo di missione migliori per una misura astrofisica spaziale
OF 7) Essere in grado di programmare lo sviluppo di una missione spaziale per una data misura astrofisica
C - Autonomia di giudizio
OF 8) Essere in grado di valutare se una misura di tipo astrofisico necessita di tecnologie spaziali
OF 9) Avere la capacità di valutare il miglior modo di eseguire una misura astrofisica dallo spazio
D – Abilità nella comunicazione
OF 10) Saper descrivere un progetto astrofisico di tipo spaziale
OF 11) Saper discutere le caratteristiche e funzionalità di strumentazione scientifica spaziale
E - Capacità di apprendere
OF 12) Avere la capacità di capire le caratteristiche di sistemi spaziali

Obiettivi formativi

A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Partendo dalle basi sperimentali e dalle implicazioni teoriche della gravitazione, ci si concentrerà sulla rivelazione delle onde gravitazionali. Saranno affrontati due aspetti interconnessi, quello degli apparati sperimentali e quello dell’analisi dati.
OF 2) Gli studenti svilupperanno la preparazione per un’applicazione rigorosa delle nozioni acquisite, non solo sulle specifiche tematiche, ma anche più generale nel campo della fisica sperimentale delle interazioni fondamentali.
B – Capacità applicative
OF 3) Lo studente sarà in grado di interpretare correttamente le problematiche e gli avanzamenti sperimentali degli apparati sperimentali descritti.
OF 4) Lo studente sarà in grado di applicare tecniche/metodi di analisi dei dati
C - Autonomia di giudizio
OF 5) Grazie alla frequenza delle lezioni e alla regolare interazione durante le lezioni medesime, lo studente svilupperà un’adeguata autonomia di giudizio, in quanto avrà modo di interfacciarsi
costantemente con il docente ed analizzare criticamente le informazioni apprese.
D – Abilità nella comunicazione
OF 6) L’acquisizione di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione sarà verificata sia durante le lezioni frontali che in occasione della prova finale, contribuendo allo sviluppo di chiare
doti comunicative da parte dello studente.
E - Capacità di apprendere
OF 7) Lo studente avrà la capacità di valutare e risolvere varie problematiche di analisi dei dati
OF 8) Lo studente sarà in grado di ideare e sviluppare un progetto sperimentale/teorico, partendo dall’acquisizione dei dati, passando per la loro analisi e traendo delle conclusioni con il relativo
post-processing.