Studio spettroscopico di sorgenti astrofisiche con l’analisi di oggetti singoli e l’analisi statistica di grandi campioni, utilizzando tecniche standard e nuove metodologie di l’intelligenza artificiale.
Nel corso si applicheranno queste tecniche allo studio dei buchi neri supermassivi, dei nuclei galattici attivi e della loro interazione con le galassie ospiti in modo che lo studente riceva una panoramica completa di questo campo di ricerca e dei suoi più recenti sviluppi.
H. Netzer: “The physics and evolution of Active Galactic Nuclei”, ed. Cambridge.
Eventuali altri testi saranno comunicati a lezione.
Obiettivi Formativi
Al termine del corso lo studente avrà una conoscenza approfondita delle tecniche di analisi dei dati spettroscopici comunemente utilizzati nei raggi X, nell’ottico-infrarosso e nel sub-millimetrico. Avrà inoltre una conoscenza approfondita dei processi fisici e delle problematiche legate ai buchi neri supermassivi, e ai nuclei galattici attivi. Lo studente sarà anche a conoscenza di possibili applicazioni delle tecniche osservative studiate in campo medico.
Prerequisiti
Fisica e astrofisica di base, come da requisiti del curriculum di astrofisica del 1° anno del corso di laurea magistrale.
Metodi Didattici
Lezioni frontali, con esercitazioni svolte dal docente. Verranno forniti agli studenti gli strumenti per ripetere le esercitazioni individualmente.
Altre Informazioni
Orario di ricevimento:
Su appuntamento Prof. Guido Risaliti, Prof. Alessandro Marconi Dipartimento di Fisica e Astronomia email: guido.risaliti@unifi.it, alessandro.marconi@unifi.it oppure alessandro.marconi@inaf.it
Esame orale. Allo studente sarà richiesto di fare una presentazione di approfondimento su uno degli argomenti del corso, durante la quale saranno poste domande specifiche per meglio determinare il livello di comprensione da parte dello studente. L’esame sarà poi completato con domande sulle parti restanti del programma.
Programma del corso
Richiami sulla struttura e sulle principali proprietà dei buchi neri, disco di accrescimento, corona
Spettroscopia X: test di Relatività generale dall’analisi spettrale di nuclei galattici attivi, righe di assorbimento e venti ultra-veloci.
Broad Line Region, Narrow Line Region, Toro oscurante, Relazione Galassia-Buco Nero, Venti e feedback da nucleo attivo. Studio delle proprietà fisiche del gas fotoionizzato, modelli di fotoionizzazione.
Spettroscopia ottica e infrarossa: la spettroscopia integral field e i cubi di dati
Cinematica del gas e la misura delle masse dei buchi neri e delle proprietà fisiche dei venti ionizzati.
Spettroscopia millimetrica: l’interferometro ALMA. Il toro oscurante. Le proprietà delle galassie ospiti dei nuclei galattici attivi. Proprietà fisiche dei venti molecolari.
Analisi statistica di grandi campioni: distribuzioni spettrali di energia e lo studio del contributo di galassia e nucleo attivo dall’analisi di grandi cataloghi ottici (SDSS) e X (XMM Newton e Chandra).
Le funzioni di luminosità e l’evoluzione cosmologica dei nuclei galattici attivi e dei buchi neri.
L’utilizzo dei nuclei galattici attivi come candele standard per la determinazione dei parametri cosmologici.
La strumentazione del futuro: telescopi spaziali in banda X e infrarossa, l’Extremely Large Telescope e i telescopi della classe 30 metri.
Applicazione delle tecniche di analisi dei dati spettroscopici in campo medico, ad esempio alla tomografia assiale computerizzata.