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Stage2011 iasf-astrofisica spaziale

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Astro鍖sica Spaziale: i vari colori dellUniverso e come vederli Riccardo Campana, Ettore Del Monte, Yuri Evangelista, Sergio Fabiani, Fabio Muleri Gruppo di Astro鍖sica delle Alte Energie INAF/IASF-Roma
Il cielo secondo Van Gogh
Sommario 1. La radiazione elettromagnetica e le sue bande 2. Luniverso nelle varie bande dello spettro elettromagnetico 3. Fenomeni 鍖sici nelle varie bande 4. Come osservare il cielo a colori 5. LAstro鍖sica delle Alte Energie: luniverso nei raggi X e gamma (nane bianche, stelle di neutroni, buchi neri, nuclei galattici attivi, gamma-ray bursts) 6. Tecniche sperimentali dellAstro鍖sica delle Alte Energie
La luce 竪 unonda elettromagnetica Unonda EM 竪 composta da un campo elettrico e da un campo magnetico oscillanti, perpendicolari tra loro e alla direzione di propagazione. La distanza tra due creste successive 竪 la lunghezza donda.
Stage2011 iasf-astrofisica spaziale
Non tutta la luce arriva a noi: latmosfera assorbe! ALTITUDINE
La Via Lattea in luce visibile Galassie
La Via Lattea nelle onde radio Centro Galattico (Sgr A*) Radio pulsar Nuclei Galattici Attivi http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Tour.html
La Via Lattea nellinfrarosso Galassie Regioni di formazione stellare http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Gallery/IRAS/allsky.html
La Via Lattea nei raggi gamma Gamma pulsar Nuclei Galattici Attivi Mappa del satellite italiano AGILE
Che cosa vediamo nelle varie bande? Alle varie bande dello spettro elettromagnetico corrispondono fenomeni 鍖sici diversi e caratteristici. 1. Nel radio e nelle microonde lemissione 竪 principalmente dovuta al movimento di elettroni e raggi cosmici lungo le linee del campo magnetico galattico. 2. Nellinfrarosso domina lemissione termica di polveri interstellari e delle regioni di formazione stellare. 3. Nel visibile domina lemissione delle stelle e delle galassie. 4. Nei raggi X e gamma vediamo luniverso violento: fenomeni associati alla morte delle stelle, allaccelerazione di particelle ad altissima energia, allaccrescimento di materia su stelle di neutroni e buchi neri.
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Lastro鍖sica delle Alte Energie Per alte energie si intende la zona dello spettro EM caratterizzata da piccole lunghezze donda e quindi grandi frequenze ed energie: raggi X e raggi gamma L universo violento: lemissione X e gamma nelluniverso 竪 associata alla morte delle stelle ed a fortissimi campi gravitazionali e magnetici Il nostro gruppo si occupa della costruzione di strumenti per vedere i raggi X e gamma provenienti dalluniverso Questi strumenti vengono posti a bordo di satelliti orbitanti
Lo zoo ad alte energie Tra gli oggetti celesti che emettono raggi X e raggi gamma, ricordiamo: Le nane bianche Le stelle di neutroni I buchi neri I Gamma Ray Bursts Spesso questi oggetti sono sistemi binari in cui vi 竪 trasferimento di materia da una stella allaltra, mediante un disco di accrescimento.
Nane bianche Massa: circa 1 MSole (2*1030 kg) Sirio Raggio: circa 1 RTerra (6371 km) Progenitore: collasso gravitazionale del nucleo di stelle medio-piccole (circa 1 MSole) Si trovano spesso in sistemi binari con Sirio B stelle normali (non collassate) Emissione: termica (nel visibile), da disco di accrescimento (nei raggi X)
Stelle di neutroni Massa: circa 1.4 MSole (3*1030 kg) Raggio: circa 10 km Progenitore: collasso gravitazionale del nucleo di stelle massicce dopo lesplosione di Supernova Emissione: pulsar (radio, gamma, ottico), accrescimento (raggi X) Dotate di fortissimi campi magnetici Si trovano isolate o in sistemi binari La pulsar della Nebulosa Granchio (prossimamente su questi schermi)
Buchi neri (galattici) Massa: da 1.4 MSole (3*1030 kg) a 10 MSole (2*1031 kg) Raggio: circa 3 30 km Progenitore: collasso gravitazionale del nucleo di stelle molto massicce dopo lesplosione di Supernova Emissione: getti (radio, gamma, ottico), accrescimento (raggi X) Sono visibili solo se si trovano in sistemi binari, attraverso lemissione del disco di accrescimento
Nuclei galattici attivi Massa: buchi neri da 106 MSole (2*1036 kg) 鍖no a 108 MSole (2*1038 kg) Progenitore: possibile fusione di un buco nero centrale con altre stelle Emissione: tutto lo spettro! Getti (radio, gamma, ottico), accrescimento (IR, ottico, UV, raggi X) Probabilmente tutte le galassie hanno attraversato una fase attiva.
Gamma-ray Bursts Scoperti negli anni 60 cercando test nucleari nellatmosfera Lampi brevi (0.1 s 100 s) e molto intensi di raggi X e gamma Circa 1 3 al giorno da tutte le direzioni in cielo Progenitore: collasso di stelle supermassive, fusione di sistemi binari (buchi neri, stelle di neutroni)
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Come nasce una binaria?
Come nasce una binaria?
La Nebulosa Granchio
La Nebulosa Granchio
Come osservare luniverso nelle varie bande? A varie bande dello spettro elettromagnetico corrispondono diverse tecniche osservative, da Terra o dallo spazio. Ciascuna banda ha le sue peculiarit e le sue dif鍖colt. Nel radio e nelle microonde si usano antenne e radiotelescopi Nellinfrarosso, visibile e ultravioletto si usano telescopi, rifrattori o Text ri鍖ettori NellX e nel gamma si usano ottiche ad incidenza radente, maschere codi鍖cate e tracciatori di particelle. In generale: radio, vicino infrarosso e visibile sono osservabili da terra, per le altre bande bisogna andare nello spazio (p.e. a bordo di satelliti)
Radiotelescopi
Telescopi ottici
Ottiche ad incidenza radente per raggi X
Pensate ad una carriera in astro鍖sica? Non ti preoccupare, Il disastro 竪 io ho una laurea e un cominciato quando dottorato di ricerca... ho lasciato la scuola...
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LUniverso emette microonde! Satellite WMAP La Radiazione di Fondo Cosmico corrisponde a quella di un corpo nero ad una temperatura T = 2.725 K (-270 gradi). Blu e rosso, nella 鍖gura, indicano variazioni di 0.0002 gradi rispetto alla media.

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