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Cosmologia

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Anno accademico 2010/2011

Codice dell'attività didattica
MFN0802
Docente
Prof. Antonaldo Diaferio (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Raggi Cosmici
008510-105 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Generale
008510-107 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Teorica
Anno
1° anno 2° anno
Periodo didattico
Terzo periodo didattico
Tipologia
D=A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6 (NON ATTIVO 2010/2011)
SSD dell'attività didattica
FIS/05 - astronomia e astrofisica
Mutuato da
http://personalpages.to.infn.it/~diaferio/Cosmologia.html
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Conoscenza dei modelli cosmologici e di formazione delle strutture cosmiche e conoscenza delle problematiche di cosmologia osservativa.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Competenza sulle problematiche della cosmologia moderna.

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Programma

 

Modelli cosmologici

  • Proprieta' osservate dell'Universo; legge di Hubble; scala delle distanze; densita' dell'Universo.

  • Richiami di Relativita' Generale; Metrica di Robertson-Walker; equazioni di Friedmann; modelli di Friedmann.

Universo primordiale:

  • Modello di Hot Big Bang standard: storia termica dell'Universo primordiale.

  • Transizioni di fase, inflazione, era leptonica e nucleosintesi cosmologica.

  • Era radiativa, formazione della radiazione di fondo cosmico.

Formazione di strutture cosmiche:

  • Instabilita'  gravitazionale di Jeans.

  • Spettro di potenza e teoria lineare delle perturbazioni di densita'.

  • Approssimazione di Zeldovich; collasso sferico; teoria di Press-Schechter; evoluzione non lineare e simulazioni numeriche.

Cosmologia osservativa:

  • Funzione di correlazione, moti peculiari delle galassie.

  • Universo ad alto redshift.

  • Anisotropie della radiazione di fondo a microonde.

 


  • Hubble law, distance ladder, mass density in the universe; Friedmann models.
  • Hot Big Bang model; thermal history of the universe; phase transitions, inflation, lepton era and cosmological nucleosynthesis; radiative era, CMB formation.
  • Jeans instability, linear theory of perturbations, Zeldovich approximation, spherical collapse model, Press-Schechter theory, non-linear evolution and Nbody simulations.
  • Correlation function, peculiar motion of galaxies, high-redshift universe, CMB anisotropies.

Testi consigliati e bibliografia

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P. Coles & F. Lucchin, Cosmology: The Origin and Evolution of Cosmic Structure, John Wiley & Sons M. Longair, Galaxy Formation, Springer Verlag S. Bonometto, Cosmologia e cosmologie, Zanichelli E. W. Kolb & M. S. Turner, The Early Universe, Addison-Wesley Publishing Company F. Lucchin, Introduzione alla cosmologia, Zanichelli B. E. J. Pagel, Nucleosynthesis and Chemical Evolution of Galaxies, Cambridge University Press J. A.Peacock, Cosmological Physics, Cambridge University Press S. Weinberg, Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity, John Wiley & Sons



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Note

Propedeuticità consigliate: Relatività generale, Fondamenti di Astrofisica, Fisica delle galassie Corsi complementari: Fisica astroparticellare Lezioni frontali. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata. Modalità d'esame: esercizi a casa, prova scritta e prova orale

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Ultimo aggiornamento: 06/06/2011 10:08