Corso di Aggiornamento:Astrofisica

Modulo 1: Astrofisica Definizione di astrofisica e differenze con l'astronomia La storia dell'astrofisica: dalle prime osservazioni a oggi Metodi e strumenti per lo studio dell'universo: telescopi, osservatori spaziali, rilevatori Le leggi fisiche fondamentali applicate all'astrofisica Modulo 2: La Luce e la Radiazione Elettromagnetica La natura della luce: onde e particelle Spettro elettromagnetico: radio, microonde, infrarosso, visibile, ultravioletto, X, gamma Le caratteristiche delle onde elettromagnetiche: lunghezza d'onda, frequenza, energia Effetto Doppler e spostamento verso il rosso e il blu Modulo 3: La Meccanica Celeste Leggi del moto planetario di Keplero Legge di gravitazione universale di Newton Il sistema solare e le orbite dei pianeti Il moto delle stelle e dei corpi celesti sotto l'influenza della gravità Modulo 4: Le Stelle e la Loro Evoluzione Composizione e struttura delle stelle: nucleo, zona radiante, zona convettiva La fusione nucleare e il ciclo dell’idrogeno Diagramma HR: classi spettrali e luminosità Fasi evolutive delle stelle: sequenza principale, giganti rosse, supernova, stelle di neutroni e buchi neri Modulo 5: La Nascita e la Morte delle Stelle La formazione stellare e le nebulose La fusione nucleare nelle stelle giovani Il processo di esplosione di una supernova Il destino delle stelle: bianchi nani, stelle di neutroni, buchi neri Modulo 6: Le Nebulose e la Materia Interstellare Nebulose diffusa e compatta Materia interstellare: gas e polveri Processi di ionizzazione e formazione di nuove stelle nelle nebulose L'interazione tra luce stellare e nebulose Modulo 7: Le Galassie Struttura e classificazione delle galassie: spirali, ellittiche, irregolari Movimento delle galassie e legge di Hubble La rotazione delle galassie e la materia oscura Le galassie attive e i nuclei galattici luminosi Modulo 8: I Buchi Neri e la Relatività Generale La teoria della relatività generale di Einstein La formazione e le caratteristiche dei buchi neri Il raggio di Schwarzschild e l'orizzonte degli eventi La relatività e la curvatura dello spazio-tempo Modulo 9: La Materia Oscura e l'Energia Oscura La scoperta della materia oscura e le sue proprietà Modelli e teorie per spiegare la materia oscura Energia oscura e la sua influenza sull'espansione dell'universo Rivelatori e esperimenti per studiare la materia oscura e l'energia oscura Modulo 10: La Cosmologia: Origine e Struttura dell'Universo Modelli cosmologici: l'universo in espansione Teoria del Big Bang e la nascita dell'universo Radiazione cosmica di fondo e sua importanza Formazione delle strutture cosmiche: galassie, ammassi di galassie, filamenti Modulo 11: La Formazione e l'Evoluzione dell'Universo L'inflazione cosmica e la sua spiegazione dell'origine dell'universo L'evoluzione dell'universo: dalle prime frazioni di secondo alla formazione delle stelle La nucleosintesi primordiale e la creazione degli elementi La morte delle stelle e la dispersione degli elementi pesanti Modulo 12: I Pianeti e i Sistemi Planetari La formazione dei pianeti e dei sistemi solari Pianeti terrestri, giganti gassosi, esopianeti e mondi alieni La ricerca di vita extraterrestre e la zona abitabile Telescopi spaziali per lo studio degli esopianeti: metodi di rilevamento Modulo 13: Le Onde Gravitazionali e l'Astronomia Gravitazionale La teoria delle onde gravitazionali di Einstein La rivelazione delle onde gravitazionali: osservatori LIGO e Virgo Implicazioni delle onde gravitazionali per la cosmologia e l'astrofisica Onde gravitazionali e buchi neri: fusioni e collisioni Modulo 14: L'Astronomia a Onde Gravitazionali e a Raggi X Il telescopio spaziale a raggi X: il suo ruolo nell'osservazione dell'universo La radiazione X proveniente da buchi neri, stelle di neutroni e altre sorgenti La relatività generale in azione: esperimenti e osservazioni L'astrofisica degli oggetti estremi: buchi neri e supernove Modulo 15: Il Futuro dell'Astrofisica Progetti futuri in astrofisica: telescopi spaziali e osservatori La ricerca di vita extraterrestre: SETI e astrobiologia La ricerca di nuovi modelli cosmologici Esplorazioni interstellari: la sfida della propulsione spaziale