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Clusters Of Galaxies 2026/2027
Generali:
- Dipartimento: Scienze Matematiche, Fisiche E Naturali
- Settore Ministeriale: FIS/05
- Codice di verbalizzazione: 8067545
- Codice corso: 8067545
- Metodi di insegnamento: Frontale
- Metodi di valutazione: Orale
- Prerequisiti: Conoscenze di base di cosmologia relativistica, incluse le equazioni di Friedmann, l'espansione dell'Universo e le principali distanze cosmologiche. Sono inoltre utili conoscenze di base di meccanica statistica, fluidodinamica, gravitazione e processi radiativi. I concetti fondamentali necessari allo studio della crescita delle perturbazioni cosmologiche saranno richiamati all'inizio del corso.
- Obiettivi: OBIETTIVI FORMATIVI E RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI �" ITALIANO OBIETTIVI FORMATIVI Il corso si propone di fornire una comprensione fisica e quantitativa della formazione, della struttura e dell'osservazione degli ammassi di galassie nel quadro della cosmologia moderna. L'obiettivo centrale è collegare l'evoluzione delle perturbazioni primordiali alla formazione degli aloni di materia oscura e, successivamente, alle principali osservabili degli ammassi di galassie. Il corso sviluppa una descrizione coerente che procede dalla crescita lineare e non lineare delle perturbazioni di densità alla funzione di massa degli aloni, alla fisica del mezzo intracluster, alle osservazioni nelle bande ottica, X e microonde, fino alla determinazione della massa attraverso metodi dinamici, equilibrio idrostatico ed effetti di lente gravitazionale. Particolare attenzione è dedicata alle assunzioni fisiche, alle approssimazioni e alle principali sorgenti di bias che intervengono nel passaggio dalle osservabili alla massa e dalla massa ai vincoli cosmologici. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Al termine del corso lo studente dovrà comprendere i principi fisici che governano la crescita delle perturbazioni cosmologiche e la formazione delle strutture gravitazionalmente legate. Dovrà conoscere il significato fisico dello spettro di potenza, della varianza di massa, del collasso sferico, della funzione di massa degli aloni e delle principali relazioni di scala degli ammassi. Lo studente dovrà inoltre comprendere la fisica termodinamica del mezzo intracluster, i processi di emissione X, l'effetto Sunyaev-Zel'dovich, il raffreddamento del gas, i cool cores, il feedback da nuclei galattici attivi, gli shock e le cold fronts prodotte dalle fusioni. Dovrà infine conoscere i fondamenti della lente gravitazionale, dalla deflessione e dall'equazione della lente fino a convergenza, shear, curve critiche, formazione delle immagini e lensing di ordine superiore. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare modelli fisici semplici per derivare e interpretare quantitativamente le principali proprietà degli ammassi di galassie. Dovrà saper applicare le equazioni fondamentali della crescita delle perturbazioni, del collasso sferico, della funzione di massa, dell'equilibrio idrostatico, delle relazioni di scala e della lente gravitazionale. Dovrà inoltre essere in grado di effettuare stime d'ordine di grandezza, interpretare grafici e osservabili, confrontare modelli teorici con misure e identificare le principali assunzioni e sorgenti di incertezza nella determinazione della massa degli ammassi e nel loro utilizzo come sonde cosmologiche. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Lo studente dovrà essere in grado di valutare criticamente l'applicabilità delle approssimazioni utilizzate nei modelli fisici degli ammassi e di riconoscere le limitazioni dei diversi metodi osservativi. Dovrà essere in grado di distinguere tra quantità direttamente osservabili e quantità inferite attraverso un modello, valutando il ruolo di scatter, selezione osservativa e bias sistematici. ABILITÀ COMUNICATIVE Lo studente dovrà essere in grado di presentare in modo chiaro e quantitativamente corretto un problema relativo alla fisica degli ammassi, illustrando il collegamento tra osservabile, modello fisico, equazioni utilizzate e inferenza delle quantità fisiche. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Lo studente dovrà acquisire gli strumenti concettuali necessari per approfondire autonomamente argomenti di cosmologia osservativa, formazione delle strutture, fisica del plasma intracluster e lente gravitazionale, anche attraverso la consultazione della letteratura scientifica specialistica.
- Ricevimento: Monday from 10:00 to 12:00
Didattica:
- A.A.: 2026/2027
- Canale: UNICO
- Crediti: 6
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