1 - Introduzione, il ruolo della gravità, i canali osservativi, scale e quantità fondamentali; il canale elettromagnetico: trasparenza atmosferica, processi di emissione; sfericità dei pianeti ed altezza delle montagne.
2 - Teorema del viriale, derivazione; applicazioni: temperatura interna del Sole. Derivazione a fluido. Forma discreta, applicazione all'ammasso di Coma. Plasmi nelle stelle e negli ammassi di galassie; teorema del Viriale per i nuclei galattici attivi.
3 - Stelle, tempi caratteristici; generazione di energia termonucleare, curva dell'energia di legame; catena p-p, picco di Gamow; richiami sul corpo nero; diffusione Thomson, cammino libero medio; relazione L-M, classificazione spettrale, serie di Lyman e di Balmer, diagramma HR; luminosità di Eddington; ciclo CNO, cenni sull'evoluzione di sequenza e post-sequenza, popolazioni stellari.
4 - Stati finali. Gas di Fermi, pressione di degenerazione; Nane Bianche, relazione massa-raggio; nane brune; massa limite di Chandrasekhar; neutronizzazione, Stelle di Neutroni, massa limite di Oppenheimer-Volkoff; Pulsar; Buchi neri, raggio di Schwarzschild.
5 - Legge di Hubble, redshift; modello di Einstein-deSitter, modelli di Friedmann-Robertson-Walker; equazioni di Friedmann; metrica di Robertson-Walker; modello di concordanza, materia oscura, energia oscura; redshift cosmologico e teorema del redshift, distanza di luminosità, look-back time.
6 - Galassie; Via Lattea, galassie esterne; brillanza superficiale; rotazione differenziale, velocità radiali, curve di rotazione; Materia Oscura, WIMPs; galassie a disco, moto del gas, curve di rotazione, sequenza delle galassie a disco; galassie ellittiche, profili di brillanza superficiale, velocità stellari nelle galassie; relazione di Tully-Fisher; relazione di Faber-Jackson.
7 - Nuclei galattici attivi e quasar: luminosità, spettro, dimensioni; distribuzione spettrale di energia; righe di emissione; struttura; variabilità; sorgente di energia; limite di Eddington; buchi neri supermassicci, minima orbita stabile, redshift gravitazionale; disco di accrescimento, big blue bump; evidenze di buchi neri supermassicci; centro galattico; echo mapping, struttura della broad line region; evoluzione, funzione di luminosità; crescita dei buchi neri supermassicci.
Esercitazioni: spettro elettromagnetico, corpo nero; tempo di caduta libera, teorema del Viriale, fattore di forma, calcolo di masse; tempi di permanenza in sequenza principale, serie spettrali; redshift, legge di Hubble, flusso, luminosità, distanza di luminosità; raggio di Schwarzschild, luminosità di Eddington, righe di emissione, variabilità.
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