Extragalactic Astrophysics 2018/2019

1 - La Galassia e le galassie, dati principali, classificazioni, cataloghi. Fotometria di superficie, funzione di lumnosità. Centro Galattico. Rotazione Differenziale, costanti di Oort. Curva di rotazione della Via Lattea, materia oscura, WIMPs; microlensing gravitazionale, MACHOs. Galassie a disco, brillanza superficiale, profilo esponenziale. Osservazioni del gas, curve di rotazione, relazione di Tully-Fisher; sequenza delle galassie a disco, struttura spirale, bulge, eventi di formazione stellare, ammasso nucleare, black hole centrale. Galassie ellittiche, fotometria, forma delle isofote, velocità stellari, relazione di Faber-Jackson, piano fondamentale; Teorema del Viriale tensoriale, rotazione nelle galassie ellittiche; spettro e popolazioni stellari, gas, materia oscura.

2 - Nuclei galattici attivi, scoperta delle galassie di Seyfert e dei quasar, survey radio. Distribuzione spettrale di energia; proprietà radio; variabilità, eccesso UV, righe larghe, rdshift. Quasar radio-quieti; tassonomia degli AGN, Seyfert 1 e 2; spettro composito dei quasar; LINER, blazar, schemi unificati; NLS1; BAL QSOs; connessione Seyfert-quasar; paradigma del black hole, limite di Eddington, luminosità per accrescimento, momento angolare; continuo ottico/UV, disco di accrescimento, Big Blue Bump; distruzioni mareali; variabilità UV/ottica; funzione di struttura, power spectral density. Rapporto X/ottico; emissione X, componenti spettrali X, variabilità X; emissione gamma, IR, radio; moto superluminale, amplificazione relativistica, continuo dei blazar.

3 - Broad Line Region; righe larghe, FWHM e dispersione di linea; temperatura e densità nella BLR; luminosità delle righe di emissione, filling factor; massa della BLR, covering factor, parametro di ionizzazione; stratificazione della BLR; profili delle righe di emissione; proprietà delle nubi. Reverberation mapping; stima della massa dei black hole; teorema del Viriale con forza esterna; relazione dimensione-luminosità, misure di massa in singola epoca; correlazioni righe-continuo, effetto Baldwin; Narrow Line Region, luminosità delle righe, densità del gas nella NLR; proprietà delle nubi; massa della NLR; relazione dimensioni-luminosità.

4 - Sommario di formule cosmologiche, formula di Mattig; distanza di luminosità. Look-back time; survey di quasar; conteggi di sorgenti, caso euclideo; effetto Eddington; correzione-K; difficoltà e problemi delle survey. Selezione per colore; survey COMBO-17; effetto delle righe di emissione; spettroscopia senza fenditura; selezione per variabilità, survey di variabilità sinergiche. densità superficiale dei quasar; test V/Vmax; funzione di luminosità e sua evoluzione. downsizing cosmico. Relazioni black hole-galassia. BH fossili e argomento di Soltan. Coevoluzione quasar-galassia. Crescita dei black hole per accrescimento e merging.

5 - Righe di assorbimento intergalattiche, foresta Lyman alfa, effetto di prossimità. Galassie di alto redshift, diametro angolare e brillanza superficiale; correzione-K, evoluzione passiva e attiva; bimodalità, diagramma colore-massa stellare, blue cloud, red sequence, green valley.

Libri di testo:  L.S. Sparke e J.S. Gallagher: Galaxies in the Universe (Cambridge University Press); B.M. Peterson: An Introduction to Active Galactic Nuclei (Cambridge University Press); dispense on-line, http://www.fisica.uniroma2.it/~vagnetti/lectures/