Prima parte: astrofisica relativistica e oggetti compatti. Fenomenologia degli oggetti compatti. Introduzione alla relativita’ speciale e generale. Applicazioni astrofisiche: moti esplosivi (supernove e gamma ray burst), stelle relativistiche, buchi neri, elettrodinamica degli oggetti compatti. Seconda parte: radiazione e particelle non termiche. Processi radiativi non termici e applicazione ai resti di supernova. Origine dei raggi cosmici. Accelerazione di particelle. Shock modificati.
M. Vietri - Astrofisica delle alte energie, Boringhieri.G. Rybicki & A. Lightman – Radiative processes in Astrophysics, Wiley.S. Weinberg – Gravitation and cosmology, Wiley.
Obiettivi Formativi
Acquisire le basi dell'astrofisica relativistica, della relativita' generale, dei processi radiativi e dell'accelerazione di particelle.
Prerequisiti
Fluidodinamica, elettromagnetismo, processi di base astrofisici. Corso consigliato al secondo anno della magistrale.
Metodi Didattici
6 CFU, 48 ore. Due moduli da 3 CFU. Insegnamento frontale con supporto informatico.
Altre Informazioni
Dispense in pdf fornite agli studenti.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale.
Programma del corso
Prima parte: astrofisica relativistica e oggetti compatti. Fenomenologia: supernove, pulsar, sorgenti X compatte, gamma ray burst, nuclei galattici attivi. Richiami di relativita' speciale, trasformazioni di Lorentz, tensori, meccanica, elettrodinamica e idrodinamica relativistiche. I principi della relativita' generale, metrica dello spazio-tempo e connessioni affini, covarianza generale. Meccanica, elettrodinamica e idrodinamica in presenza di un campo gravitazionale. Tensore di curvatura, equazioni di campo di Einstein. Campi deboli e onde gravitazionali. Test classici della relativita’ generale. Applicazioni astrofisiche: moti esplosivi (supernove e gamma ray burst), stelle relativistiche, buchi neri, elettrodinamica degli oggetti compatti.Seconda parte: radiazione e particelle non termiche. Irraggiamento di una carica in moto relativistico. Radiazione di Bremsstrahlung, di sincrotrone e processi Compton. Autoassorbimento. Spettro di particelle non termiche. Evoluzione di una sorgente di sincrotrone. Applicazione ai resti di supernova e ai plerioni. Cenno ai processi adronici. Il problema dell'origine dei raggi cosmici. Il meccanismo di Fermi. Shocks e particelle non termiche. L'equazione di convezione-diffusione. Shocks modificati. Basi della teoria del trasporto di particelle cariche in campi magnetici.