CAMPUS di ASTRONOMIA e di ASTROFISICA

22 - 24 ottobre 2021

PER GLI STUDENTI DELLE SCUOLE SUPERIORI

Laboratori di astronomia e astrofisica

"Studio delle macchie solari analizzando i dati del satellite spaziale Solar Dynamic Observatory (SDO)"
Docente prof.ssa Lucia Abbo
Argomenti

Quali sono i processi che portano alla formazione delle macchie solari e come evolvono nel tempo? A queste domande è rivolta la lezione con annessa un'esercitazione a computer sulla fisica solare.

L'enorme massa di dati scientifici, che coprono un periodo di più di 11 anni, estremamente accurati raccolti dal satellite spaziale della NASA Solar Dynamics Observatory (SDO), permette lo studio dei campi magnetici e l'osservazione in diverse lunghezze d'onda delle macchie solari e delle regioni attive a loro connesse nell'atmosfera del Sole.

L'insieme di queste osservazioni mette in evidenza la stretta relazione tra il magnetismo presente nelle zone interne del Sole, la formazione delle macchie sulla sua superficie e i processi dinamici che si sviluppano nell'atmosfera solare.

Durante l'esercitazione useremo dei software opensource per creare e montare video dell'evoluzione delle macchie solari e per introdurre un'analisi delle immagini provenienti dal satellite spaziale. Gli studenti verranno divisi in gruppi di lavoro e a ciascun gruppo verrà assegnato un obiettivo scientifico diverso. Alla fine dell'esercitazione, ci sarà una discussione con presentazione dei risultati ottenuti.

"Il machine learning alla ricerca di pianeti abitabili"
Docente dott. Nicolò Cibrario
Argomenti

Il corso tratterà l'utilizzo del Machine Learning come strumento di analisi dati nell'ambito dell'astrofisica. Verrà fatta una breve introduzione sul funzionamento di uno degli strumenti più celebri del Machine Learning, le Reti Neurali. In seguito, costruirete una Rete Neurale per provare ad ipotizzare alcune delle proprietà sconosciute degli esopianeti, ovvero di pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal nostro Sole.

Per seguire al meglio il corso è necessaria una conoscenza base di programmazione in python ed avere con sé un portatile.

"Una visione multifrequenza dei nuclei galattici attivi"
Docente dott. Alessandro Paggi
Argomenti

Il nostro Universo contiene centinaia di miliardi di galassie, e quasi tutte queste galassie (compresa la nostra Via Lattea) hanno, al proprio centro, un buco nero. Questi buchi neri non sono i "normali" buchi neri che derivano dal collasso delle stelle, ma sono buchi neri super massivi, con masse che vanno da milioni fino miliardi di volte la massa del nostro Sole. Spesso i nuclei delle galassie che ospitano questi buchi neri non sono “neri” come ci si aspetterebbe, ma rilasciano una enorme quantità di materia e radiazione, venendo quindi detti nuclei galattici attivi. Questi nuclei galattici e le galassie che li ospitano sono impegnati da miliardi di anni in una sorta di "danza cosmica", interagendo ed influenzandosi a vicenda. Le tracce di questa danza si possono leggere nelle radiazioni che galassie e buchi neri emettono a diverse lunghezze d'onda, dalle onde radio fino ad i più energetici raggi gamma, ed ogni strumento astronomico contribuisce a risolvere una parte dei meccanismi che sono alla base di questi affascinanti fenomeni, dagli spettacolari getti radio lanciati dai buchi neri e che attraversano le galassie per centinaia di miglia di anni luce, passando per i buchi neri lanciati fuori dalle proprie galassie, fino ai buchi neri binari sull'orlo di una drammatica fusione. Nel corso verranno brevemente presentate le varie evidenze dei processi di interazione e feedback fra le varie componenti delle galassie ed i buchi neri super massivi che esse ospitano, e verrà illustrato come osservazioni a diversa lunghezza d'onda (radio, infrarosso, ottico, raggi X e raggi gamma) forniscano informazioni sui diversi processi astrofisici. Verrà spiegato come ottenere in maniera semplice ed immediata i dati e le immagini ottenute dai diversi telescopi - sia a terra che nello spazio - e verranno illustrati i software e le tecniche che consentono di visualizzare e studiare le osservazioni degli oggetti astronomici a diverse lunghezze d'onda, permettendo così di comporre il puzzle dei nuclei galattici attivi e delle galassie che li ospitano.