Istituto di Astrofisica Spaziale

Presentazione sul tema: "Istituto di Astrofisica Spaziale"— Transcript della presentazione:

1 Istituto di Astrofisica Spaziale
GRUPPO DI ASTROFISICA DELLE ALTE ENERGIE Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Roma

2 Onda elettromagnetica
Un’onda EM è composta da un campo elettrico e da un campo magnetico oscillanti, perpendicolari tra loro e alla direzione di propagazione La distanza tra due creste successive è la lunghezza d’onda

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4 Oltre il visibile La luce visibile è solo una piccola banda dello spettro elettromagnetico Ma gli oggetti nell’Universo emettono anche radiazione a lunghezze d’onda diverse da quelle della luce visibile! Studiare questa radiazione “invisibile” apre una nuova “finestra” sulle proprietà dei corpi celesti A varie bande dello spettro EM corrispondono processi fisici e oggetti diversi Ma bisogna andare nello spazio...l’atmosfera è opaca per la maggior parte delle lunghezze d’onda

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7 La Nebulosa Granchio

8 L’astrofisica delle Alte Energie
Per “alte energie” si intende la zona dello spettro EM caratterizzata da piccole lunghezze d’onda e quindi grandi frequenze ed energie: raggi X e raggi gamma L’ “universo violento”: l’emissione X e gamma nell’universo è associata alla morte delle stelle ed a fortissimi campi gravitazionali e magnetici Il nostro gruppo si occupa della costruzione di strumenti per “vedere” i raggi X e gamma provenienti dall’universo Questi strumenti vengono posti a bordo di satelliti orbitanti

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10 Lo “zoo” ad alte energie
Tra gli oggetti celesti che emettono raggi X e raggi gamma, ricordiamo: Le nane bianche Le stelle di neutroni I buchi neri I Gamma Ray Burst

11 Nane Bianche Massa: circa 1 MSole (2*1030 kg); Sirio Sirio B
Raggio: circa 1 RTerra (6371 km); Progenitore: collasso gravitazionale del nucleo di stelle medio-piccole (circa 1 MSole); Si trovano spesso in sistemi binari con stelle normali (non collassate); Emissione: termica (nel visibile), da disco di accrescimento (nei raggi X); Sirio Sirio B

12 Stelle di Neutroni La pulsar della Nebulosa Granchio
Massa: circa 1.4 MSole (3*1030 kg); Raggio: circa 10 km; Progenitore: collasso gravitazionale del nucleo di stelle massicce dopo l’esplosione di Supernova; Emissione: pulsar (radio, gamma, visibile), accrescimento (raggi X); Dotate di fortissimi campi magnetici Si trovano isolate o in sistemi binari La pulsar della Nebulosa Granchio

13 Buchi Neri (galattici)
Massa: da 1.4 MSole (3*1030 kg) a 10 MSole (2*1031 kg); Raggio: circa 3 – 30 km; Progenitore: collasso gravitazionale del nucleo di stelle molto massicce dopo l’esplosione di Supernova; Emissione: getti (radio, gamma, visibile), accrescimento (raggi X); Sono visibili solo se si trovano in sistemi binari, attraverso l’emissione del disco di accrescimento

14 Nuclei Galattici Attivi (AGN)
Massa: buchi neri da 106 MSole (2*1036 kg) fino a 108 MSole (2*1038 kg); Progenitore: possibile fusione di un buco nero centrale con altre stelle; Emissione: tutto lo spettro! Getti (radio, gamma, visibile), accrescimento (IR, ottico, UV, raggi X); Probabilmente tutte le galassie hanno attraversato una fase attiva.

15 Gamma Ray Burst Scoperti negli anni ‘60 cercando test nucleari nell’atmosfera; Lampi brevi (0.1 s – 100 s) e molto intensi di raggi X e gamma; Circa 1 – 3 al giorno da tutte le direzioni in Cielo; Progenitore: collasso di stelle supermassive, fusione di sistemi binari (buchi neri, stelle di neutroni);

16 La polarizzazione Una onda EM è composta da un campo elettrico e da un campo magnetico oscillanti La direzione di oscillazione del campo elettrico definisce la “polarizzazione” dell’onda Alcuni materiali hanno la proprietà di far passare solo alcune direzioni di polarizzazione ben precise (p.e.: polaroid) Lo studio della polarizzazione della luce proveniente dagli oggetti celesti ci dà ulteriori informazioni sulle loro proprietà

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19 Visita ai laboratori Alte Energie
AGILE: il satellite italiano per Astronomia X e Gamma Polarimetro X: uno strumento unico al mondo per lo studio della polarizzazione nei raggi X

20 Pensate ad una carriera in astrofisica?
Il disastro è cominciato quando ho lasciato la scuola... Non ti preoccupare, io ho una laurea e un dottorato di ricerca...