Formazione gerarchica delle prime strutture cosmiche. Formazione ed evoluzione delle prime stelle e dei primi buchi neri. I processi di retroazione ed il loro impatto sulla formazione delle galassie. Simulazioni ed osservazioni di prime galassie. Archeologia Cosmica.
Non esiste un testo di riferimento specifico, ma per I diversi argomenti trattati saranno utilizzati capitoli di libri (Mo, Bosch, & White, 2010: “Galaxy Formation and evolution”, Cambridge University Press; Padmanabhan, 1993 :”Structure Formation in the Universe”) e reviews (Barkana & Loeb 2001, “In the beginning: the first sources of light and the reionization of the Universe”. Loeb, Ferrara & Ellis 2007 “The first light in the Universe”, Saas-Fe Lectures, Springer. Bromm 2011, “The first galaxies”) che verranno specificatamente indicati durante il corso.
Obiettivi Formativi
Conoscenze: le basi fisiche della cosmologia post-ricombinazione con particolare riguardo alla formazione ed evoluzione delle prime stelle, prime galassie e primi buchi neri .
Competenze acquisite: consapevolezza dei più importanti problemi aperti della Cosmologia post-ricombinazione; possibilità di interpretare osservazioni e di costruire semplici modelli dei fenomeni fisici legati alla formazione delle prime galassie.
Capacità acquisite al termine del corso: capacità di seguire seminari specialistici e di leggere articoli di letteratura; capacità di sviluppare semplici modelli cosmologici per studiare le proprietà delle prime galassie; capacità di interpretare le abbondanze chimiche osservate negli oggetti astrofisici poveri di elementi pesanti.
Prerequisiti
Insegnamenti contenenti i prerequisiti (vincolanti e/o consigliati)
Corsi vincolanti: nessuno
Corsi raccomandati:
Astrofisica, Cosmologia I
Metodi Didattici
CFU: 6
Numero di ore totali del corso (ovvero il tempo totale speso per seguire le lezioni, I seminari, per lo studio personale, per la preparazione agli esami, etc): 150
Numero di ore relative alle attività in aula: 48
Altre Informazioni
Orario di ricevimento:
Su appuntamento
Dr. Stefania Salvadori
Dipartimento di Fisica e Astronomia
email: stefania.salvadori@unifi.it
oppure ssalvadori@arcetri.astro.it
tel: 055 4572092, 055 2752 239
http://www.arcetri.astro.it/~ssalvadori
Modalità di verifica apprendimento
Modalità: esame orale
Programma del corso
La formazione gerarchica delle prime strutture cosmiche: dalla crescita lineare delle perturbazioni, agli aloni di materia oscura; la funzione di massa degli aloni e la costruzione di alberi gerarchici; la formazione delle prime proto-galassie.Le prime stelle ed i primi buchi neri: il processo di formazione; la funzione di massa iniziale; lo spettro di emissione; l’evoluzione e la formazione dei primi elementi pesanti. I processi di retroazione ed il loro impatto sulla formazione delle galassie: il fondo Lyman-Werner; la reionizzazione e l’arricchimento chimico del mezzo inter-galattico; predizioni teoriche e prove osservative. Dalla formazione delle prime galassie all’Universo osservato: simulazioni e modelli cosmologici di prime stelle e di prime galassie; osservazioni odierne dell’Universo lontano e vicino; osservazioni future.L’Archeologia cosmica: come utilizzare le osservazioni del vicino Universo per studiare le prime stelle; le stelle povere di elementi pesanti come relitti delle prime stelle; le galassie nane come controparte locale delle prime galassie.