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Dissertations / Theses on the topic 'Astrofisica'
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1
Cesari, Sara. "Campi magnetici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9092/.
Full textAbstract:
In ambiente astrofisico, se si parla di campi magnetici, due sono gli elementi che devono sovvenire alla mente: plasma relativistico e radiazione di sincrotrone. L'elaborato vuole illustrare in modo più semplice possibile come si presenta una radiosorgente dal punto di vista magnetoidrodinamico e, più ampiamente, come funziona a livello di interazione elettromagnetica di sincrotrone
2
Baldini, Giovanni Francesco. "Energia gravitazionale in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16341/.
Full textAbstract:
Con il termine energia gravitazionale si fa riferimento all'energia potenziale
posseduta da un corpo dotato di massa all'interno di un campo gravitazionale.
In questa trattazione presenterò una breve introduzione alla teoria del potenziale
rimanendo nella teoria classica di gravitazione Newtoniana: ricaveremo l'equazione
di Poisson e in seguito un'espressione per l'energia potenziale.
Successivamente dedurremo il teorema del viriale, che fornisce una relazione tra
alcune energie in gioco in un sistema all'equilibrio ed è un teorema estremamente
importante in astrofisica e trova numerosissime applicazioni.
Poi, analizzeremo il caso di singola particella che spiraleggia attorno ad un buco
nero, per mostrare che nei Nuclei Galattici Attivi, Quasar e in alcuni classi di
stelle binarie collassate l'estrazione dell'energia gravitazionale dal materiale che
sta accrescendo su questi oggetti è un meccanismo potentissimo per la produzione
di radiazione elettromagnetica ad alte energie.
I calcoli ci mostreranno infatti che l'effiecienza di conversione da massa in energia
può raggiungere il 40%, mentre, per confronto, l'energia prodotta dalle reazioni di
fusioni nucleare, nel caso più efficiente, di idrogeno, è circa del 0:7%.
Nella seconda applicazione studieremo il problema dell'instabilità di Jeans, in cui
considereremo il caso di una nube molecolare sferica autogravitante il cui collasso
porta alla formazione di stelle.
Infine, applicheremo il teorema del viriale in astrofisica stellare, e vedremo come è
utile per descriverne l'evoluzione ed altre quantità di interesse.
I vari casi studiato saranno solo una breve e generale trattazione o introduzione
al problema, data l'impossibilità di approfondirne i particolari che esulano dallo
scopo di questo lavoro.
3
Mari, Alessandro. "Effetti relativistici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17099/.
Full textAbstract:
L'obiettivo di questa tesi è presentare alcuni effetti relativistici che si possono osservare in astrofisica. Al fine di ottenere una trattazione sufficientemente rigorosa verrà introdotta inizialmente la teoria della relatività ristretta, esaminata attraverso i postulati di Einstein e necessaria per chiarire alcune nozioni e fattori che compariranno nei capitoli successivi. Quindi verranno illustrate le caratteristiche principali del processo di radiazione di sincrotrone e dello scattering Compton inverso associati in particolare al fenomeno di Synchrotron Self-Compton derivante dalla combinazione dei due meccanismi. Infine, per avvalorare quanto descritto, negli ultimi capitoli sarà dato spazio ad alcune applicazioni astrofisiche quali i moti superluminali e i blazars, una categoria di oggetti extragalattici noti per la loro forte e persistente luminosità.
4
Ciarlariello, Roberto. "Campi magnetici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19499/.
Full textAbstract:
I campi magnetici rivestono un ruolo fondamentale in astrofisica in un vasto numero di fenomeni e sono presenti in una grande quantità di circostanze. Il seguente elaborato ha lo scopo di analizzare come il campo magnetico influenzi la propagazione di onde elettromagnetiche in un plasma ( un gas ionizzato e globalmente neutro) e valutare quale sia il ruolo del campo magnetico nei meccanismi di accelerazione delle particelle, arrivando a descrivere i fenomeni che permottono ad alcune particelle di raggiungere energie elevatissime. A tale scopo nel primo capitolo si introducono i principi della magnetoidrodinamica facendo riferimento alle approssimazioni necessarie per studiare le interazioni fra campo magnetico e fluidi astrofisici. Nei capitoli successivi vengono illustrati i meccanismi della rotazione di Faraday (capitolo 2.) e dell’accelerazione di Fermi (Capitolo 3.). Il capitolo finale presenta due analisi relative rispettivamente al contributo della rotazione di Faraday nella magnetosfera di una pulsar e al ruolo dell’accelerazione di Fermi nella produzione di raggi cosmici ad energie elevate.
5
Piccioni, Andrea. "Energia gravitazionale in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19500/.
Full textAbstract:
Con energia gravitazionale si intende l'energia potenziale posseduta da un corpo
massivo che si trova all'interno di un campo gravitazionale. Si introdurrà la gravità
partendo dalle leggi del moto che racchiudono la prima definizione Newtoniana di
forza, base fisica per la comprensione dell'argomento.
Si definirà poi il potenziale gravitazionale prestando particolare attenzione al caso dei
sistemi sferici, essendo un'approssimazione molto utile in astrofisica. Si otterranno
la velocità di fuga ed il raggio di Schwarzschild.
Si ricaverà poi il teorema del viriale per lo studio dell'energia di un sistema all'equilibrio. Si arriverà a esplicitare il teorema in forma scalare per sistemi
autogravitanti.
Considerando la vastità di applicazioni astrofisiche riguardanti tale argomento si
analizzeranno solo alcune di queste. In particolare si tratterà
l'instabilità gravitazionale di Jeans e si confronteranno forza gravitazionale e forza
di radiazione per ottenere la luminosità di Eddington.
Infine si utilizzeranno i teoremi di Newton per il potenziale gravitazionale di un
guscio sferico per produrre la curva di rotazione di una galassia a spirale.
6
De, Rubeis Emanuele. "Campi magnetici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21207/.
Full textAbstract:
I campi magnetici nel nostro Universo ricoprono un fondamentale ruolo nella nascita e nello sviluppo delle strutture cosmiche così come noi le osserviamo. Si pensi ad esempio ad oggetti "comuni" in ambito astrofisico che presentano un magnetismo "proprio", stelle, pianeti, galassie, o a fenomeni come i venti stellari, i getti nei nuclei galattici attivi, le aurore osservate da Terra: essi hanno una precisa morfologia ed evoluzione che dipende fortemente dalla struttura dei campi magnetici che sono ivi presenti.
Eppure, nonostante la notevole importanza e onnipresenza, non si hanno ancora certezze sulla loro origine specialmente su larga scala, per cui rimangono aperti numerosi interrogativi e teorie a riguardo. Data l'enorme varietà di ambiti toccati dai fenomeni magnetici, la seguente tesi non affronta con completezza ogni singolo argomento ad essi legato.
Nella prima parte di questa trattazione viene illustrato il comportamento del plasma magnetizzato introducendo i principi della magnetoidrodinamica (Capitolo 1), per poi passare alla seconda parte in cui invece vengono esposti i principali effetti
astrofisici che permettono di misurare (o stimare) l'intensità del campo magnetico e di studiarne la morfologia. Si parla pertanto del principale meccanismo di emissione dovuto al magnetismo, ovvero la radiazione di sincrotrone (Capitolo 2), della propagazione di onde elettromagnetiche in un plasma con
particolare riferimento alla rotazione di Faraday (Capitolo 3), valutando la misura di dispersione e di rotazione, e infine dell'effetto Zeeman (Capitolo 4) considerando anche la presenza di un campo magnetico interno alla particella.
Nel capitolo dedicato al sincrotrone vi è poi un esempio astrofisico basato su una radiosorgente, J1511+0518, che espone le possibilità di utilizzo della condizione di equipartizione per la determinazione del campo magnetico di queste particolari strutture.
7
Vincetti, Letizia. "Effetti relativistici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/24853/.
Full textAbstract:
Il seguente elaborato si prefigge di trattare alcuni fenomeni relativistici presenti in Astrofisica. Gli strumenti necessari sono forniti in Appendice, con la trattazione dettagliata su come una carica accelerata emetta radiazione, mentre nel primo capitolo vengono presentati i rudimenti della teoria della Relatività Speciale, elaborata da Einstein nel 1905. Da qui segue la descrizione del fenomeno principe connesso, ovvero il Relativistic Beaming, spiegato mediante l’utilizzo della radiazione di Sincrotrone: processo che emette principalmente in banda radio e che coinvolge moltissimi oggetti astrofisici tra cui Resti di Supernova, Radiogalassie, fotoni della Radiazione Cosmica di Fondo, emissione da Active Galactic Nuclei e molti altri. In dettaglio sono riportati i Moti Superluminali, fenomeno per cui una sorgente di radiazione appare muoversi a velocità nettamente superiore alla velocità della luce. Un intero capitolo, poi, è stato dedicato alla trattazione del fenomeno dei Jetted AGN, una calsse di galassie attive che presenta getti ultrarelativistici, talmente estesi che in alcuni casi occupano una regione di spazio ben oltre la galassia ospitante. I meccanismi legati alla loro origine non sono ancora ben chiari, ma sono state avanzate ipotesi concrete e plausibili. Infine, viene presentata la grande teoria della Relatività Generale, l’unione di sistemi di gravità e sistemi accelerati, sviluppata da Albert Einstein tra il 1907 e il 1916, con la pubblicazione ufficiale. In questo caso, il fenomeno del Lensing Gravitazionale rende concreta la deflessione dei raggi luminosi in presenza di oggetti massivi. Esistono tantissimi altri campi in cui è possibile osservare un perfetto connubio tra Relatività e Astrofisica (ad esempio nel caso delle particelle ultraenergetiche dei Raggi Cosmici, nel caso del profilo relativistico della riga del Ferro nel disco degli AGN oppure i diversi fenomeni che coinvolgono l’emissione di Inverse Compton come la catastrofe Compton).
8
Barba, Alessandra. "Effetto Doppler in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Find full textAbstract:
Questo elaborato espone le caratteristiche principali dell'effetto Doppler e l'applicazione del suddetto in vari ambiti del settore astrofisico.
La derivazione della formule è divisa nel caso classico in cui si studia il fenomeno rispetto alle onde acustiche, e il nel caso relativistico nel quale si studia l'effetto sulle onde elettromagnetiche.
Le applicazioni astrofisiche prese in considerazione sono le seguenti: Redshift e Legge di Hubble nell'ambito cosmologico; allargamento Doppler delle linee spettrali nell'ambito della spettroscopia astronomica; stelle binarie spettroscopiche e MASER nell'ambito del calcolo di grandezze fisiche attraverso la determinazione della velocità radiale tramite lo shift delle righe spettrali.
9
Scocca, Filippo. "Campi magnetici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5884/.
Full text
10
Tantalo, Maria. "Campi magnetici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7857/.
Full textAbstract:
In ambito astrofisico i campi magnetici ricoprono un ruolo importante nelle più differenti situazioni.
Il seguente elaborato ha lo scopo di approfondire ed analizzare uno tra tutti gli innumerevoli casi: il magnetismo solare.
Nel primo capitolo si intoducono quelli che sono i principi della magnetoidrodinamica e in particolare si fa riferimento alle approsimazioni necessarie per lo studio delle interazioni dei campi magnetici con i fluidi astrofisici delle strutture stellari, che, date le elevate temperature a cui si trovano e le loro caratteristiche fisiche, sono sempre trattabili come plasmi.
Nel secondo capitolo si illustrano i modelli principali che sono alla base degli aspetti morfologici più importanti delle strutture magnetiche fotosferiche e della loro evoluzione temporale. Si passa, quindi, a descrivere i fenomeni più spettacolari e di maggior interesse astrofisico, che hanno luogo nei diversi strati dell’atmosfera del Sole come conseguenza di questa intensa e ciclica attività magnetica: macchie solari, brillamenti, protuberanze ed eruzioni di massa coronale.
11
Saputo, Roberto. "Effetti relativistici in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8167/.
Full textAbstract:
La prima parte di questa trattazione è dedicata alla descrizione di due importanti processi di emissione non termici, ovvero la radiazione di Sincrotrone
e l’effetto Compton Inverso, poi verranno confrontati e sarà stabilito il limite massimo di temperatura di una radiosorgente. La seconda parte tratta di alcuni effetti che si verificano nel caso di sorgenti in movimento a velocità relativistiche, cioè effetto Doppler relativistico, moti superluminali e Doppler Boosting. Infine mostrerò come questi effetti relativistici, in particolare il Doppler Boosting, in combinazione con l’opacità dei fotoni-γ diano
un’evidenza indiretta che per i lampi-γ e in oggetti come i Nuclei Galattici Attivi vi sia emissione di materiale relativistico.
12
Macconi, Duccio. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11466/.
Full textAbstract:
L'attenzione è stata posta su tre fenomeni fondamentali di scattering: Thomson, Compton e Compton inverso. Sono state sottolineate alcune ed eventuali applicazioni astrofisiche di questi e valutate le implicazioni o generalizzazioni che da tali fenomeni possono derivare: Synchrotron Self-Compton, Comptonizzazione ed effetto Sunyaev-Zeldovich termico.
Infine è stato preso un caso astrofisico come applicazione di questi fenomeni: Sagittarius A*, una fonte radio proveniente dal centro della nostra galassia, molto studiata negli anni, citando un articolo pubblicato su una rivista scientifica nel 2012.
13
Montagna, Marco. "Scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/12831/.
Full textAbstract:
La misura delle distanze in astrofisica è una materia complessa ma essenziale per la comprensione dei fenomeni astronomici. Nei secoli gli astronomi hanno ideato diversi metodi per ottenere questa importante misura. Nel loro insieme questi metodi formano una scala delle distanze, dove ogni gradino della scala è calibrato a partire dal gradino precedente. I metodi per misurare le distanze in astrofisica sono raggruppati in tre categorie: i metodi geometrici, basati sul concetto di parallasse, che possono essere usati solo all'interno della Via Lattea; gli indicatori primari, i quali sono basati sul concetto di candele standard, ovvero oggetti di cui si conosce a priori la magnitudine assoluta, utili per determinare distanze fino a 300 Mpc; infine, gli indicatori secondari, calibrati a partire dagli indicatori primari, che sono usati per ottenere le distanze di oggetti fino ai confini dell'Universo conosciuto. In questa tesi di laurea vengono presi in esame i diversi metodi: la parallasse stellare annua, il fit di sequenza principale, le candele standard e in particolare le Cefeidi, le stelle RR Lyrae e le supernovae Ia, il piano fondamentale, la legge di Tully-Fisher, la legge di Hubble. Infine, dopo aver parlato delle galassie più lontane osservate dal telescopio spaziale Hubble, una breve sezione è dedicata a cenni riguardo al problema delle distanze in cosmologia.
14
Ceccotti, Emilio. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14066/.
Full textAbstract:
Lo scattering è il processo in cui un’onda elettromagnetica interagisce con la materia, tipicamente un elettrone libero. In tale interazione l’onda cambia direzione e può modificare la propria energia. Se lo scattering produce solo un cambio di direzione, si parla di scattering Thomson, che risulta particolarmente importante per la definizione di sezione d’urto classica. Quando invece la radiazione perde energia e la trasferisce all’elettrone, si ha lo scattering Compton, viceversa, quando la radiazione guadagna energia sottraendola all’elettrone, si ha l’inverse Compton. Questi ultimi due processi producono una modifica nello spettro energetico (SED) di alcune regioni, fenomeno noto come Comptonizzazione. Nel caso in cui la Comptonizzazione agisca sullo spettro della radiazione cosmica di fondo (CMB), si ha l’effetto Sunyaev-Zel’dovich. In particolare, questo si suddivide in un effetto termico, dovuto agli elettroni liberi molto energetici di una regione che fanno inverse Compton sui fotoni della CMB, e in un effetto cinetico, dovuto al moto relativo della regione rispetto alla CMB. Nel presente scritto si focalizzerà l’attenzione su come si può misurare l’evoluzione della temperatura della CMB fino a redshift z = 1, che è un’applicazione del Sunyaev-Zel’dovich termico, e sul calcolo dell’effetto cinetico nell’alone di gas del Gruppo Locale.
15
Cerqui, Valeria. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15545/.
Full textAbstract:
Lo scattering, o diffusione, è un processo di interazione tra radiazione e materia. In particolare a livello astrofisico i processi rilevanti sono interazioni con particelle libere, solitamente elettroni. Essi vengono suddivisi in: scattering Thomson, in
cui lo scattering produce solamente un cambio di direzione, lasciando invariata l'energia del fotone incidente; scattering Compton, dove il fotone incidente perde energia, trasferendola all'elettrone; Compton inverso, dove viceversa allo scattering
Compton, è l'elettrone a trasferire energia al fotone incidente. Lo studio della variazione dello spettro energetico (SED) dei fotoni in caso di scattering multiplo (Compton e Inverse Compton) viene chiamato Comptonizzazione. Nel caso in cui la Comptonizzazione agisca sullo spettro della radiazione cosmica di fondo
(CMB), si presenta l'effetto Sunyaev-Zel'dovich dove si ha uno shift dello spettro di corpo nero della CMB ad energie lievemente maggiori. Nel presente scritto si focalizzerà l'attenzione sulla profondità ottica Thomson, che si presta a varie applicazioni
astrofisiche. Nello specifico verrà trattato il caso di scattering Thomson nell'ambiente delle symbiotic stars (SS) e come la profondità ottica vari a seconda delle fasi del sistema binario.
16
Manzini, Valeria. "Determinazione della massa in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15651/.
Full textAbstract:
Importanza della conoscenza della massa degli oggetti in astrofisica.
Presentazione dei principali metodi di determinazione della massa di stelle e galassie. Dimostrazione del calcolo della massa di stelle binarie, assunti come noti alcuni parametri osservativi. Relazione Massa-Luminosità per stelle di sequenza principale. Derivazione e commento alle curve di rotazione di galassie a spirale. Descrizione di un semplice metodo per ricavare la massa di una generica galassia ellittica.
17
Ubertosi, Francesco. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16208/.
Full textAbstract:
In questo elaborato vengono presentati i principali processi di scattering che hanno importanti riscontri in astrofisica: scattering Thomson, Compton e Inverse Compton. Vengono anche messi in luce fenomeni di particolare rilevanza, quali la Comptonizzazione e il Synchrotron-Self-Compton. Come applicazioni astrofisiche di tali processi si discute dell'effetto Sunyaev-Zeldovich e dei legami di tale fenomeno con la cosmologia e lo studio degli ammassi di galassie. Inoltre viene presentato il risultato di studi che vanno dal 2000 al 2017 su un jet del quasar PKS 0637-752, che presenta una forte emissione di raggi X. Il dibattito sull'origine di tale emissione vede opposti due processi: da una parte si sostiene lo scattering Inverse Compton dei fotoni prodotti per sincrotrone; dall'altra che i fotoni up-scatterati provengano dalla CMB, la radiazione cosmica di fondo.
18
Barbantini, Elena. "Scala delle distanze in Astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16354/.
Full textAbstract:
Con i vari metodi utilizzati per calcolare le distanze dei corpi celesti è stata creata una vera e propria scala delle distanze astrofisiche, in cui ogni gradino funge da calibro per quello successivo. Infatti, a partire dalla misura delle distanze all'interno del sistema solare e delle stelle vicine, è stato possibile calcolare le distanze delle galassie vicine e successivamente di quelle più lontane, potendo, infine, determinare il valore della costante di Hubble per la stima delle dimensioni dell'Universo.
19
Gugole, Matilde. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16378/.
Full textAbstract:
In questa tesi si andrà a valutare l’utilizzo dei processi di scattering maggiormente utilizzati in astrofisica fornendo alcuni esempi significativi. Scattering significa diffusione, questa parola molto utilizzata in astrofisica sta ad indicare una vasta gamma di processi di interazione tra particelle libere di materia e radiazione elettromagnetica. Nella prima parte dell’elaborato si andranno ad analizzare le varie sottocategorie di questo fenomeno che sono suddivise in base al valore di energia dei fotoni rispetto a quello della particella. Se la particella di materia è sostanzialmente ferma rispetto al fotone andremo a parlare di Scattering Thomson (1.1) o Scattering Compton (1.2); se invece si muove a velocità relativistica bisognerà introdurre alcune modifiche alla trattazione e si parlerà di processo di Compton inverso (1.3); per tutte le altre tipologie di interazioni si avrà il fenomeno di Comptonizzazione (1.4). Nella seconda parte invece ci si soffermerà su esempi di utilizzo di questi processi nello studio di fenomeni relativi all’ambiente astrofisico. Si parte descrivendo l’utilizzo dello scattering Thomson come specchio per rendere visibile la radiazione assorbita dai dischi di accrescimento degli AGN. Il secondo esempio mostra come lo scattering Compton sia stato utilizzato nell’implementazione di un particolare rivelatore astrononomico posto su alcuni telescopi. Il terzo esempio prevede l’utilizzo dell’effetto Sunyaev-Zel’dovich, legato alla Comptonizzazione, nello studio di ammassi di galassie nella missione del satellite PLANCK. Per concludere si analizza la modalità con cui il fenomeno di Compton Inverso sia stato utilizzato per spiegare parte della fonte di raggi γ nella radiazione extragalattica di fondo attraverso al satellite FERMI.
20
Prampolini, Nicoló. "Scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17091/.
Full textAbstract:
In astrofisica non è possibile ottenere misure dirette di una distanza, tutto ciò che si può ottenere sono in realtà stime indirette basate su quantità osservative. Solo pochissimi dei metodi utilizzati sono completamente indipendenti e spesso la loro applicabilità èe limitata a distanze relativamente ridotte; tutti gli altri basano su leggi empiriche che evidenziano delle correlazioni la cui costante di proporzionalità deve essere definita da una calibrazione. Tramite i primi dunque si calibra un metodo successivo, capace di raggiungere distanze maggiori, che a sua volta verrà usato per calibrare un metodo successivo e via dicendo; il sistema che così si costruisce è noto come scala delle distanze cosmiche ed è l’argomento centrale di questo elaborato.
21
Leonardi, Pietro. "Scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18761/.
Full textAbstract:
La determinazione delle distanze, partendo dal sistema solare fino ad arrivare a scale cosmologiche, ricopre un ruolo di grande importanza per tutte le aree dell’astrofisica. Tra tutti i metodi esistenti non ne esiste uno in grado di misurare distanze in maniera consistente, e a causa di ciò le scale di distanza devono essere costruite passo dopo passo, utilizzando diversi metodi, i quali funzionano su intervalli limitati di distanze. La misura di una distanza “diretta” è possibile solo per oggetti “vicini” alla Terra (qualche centinaio di parsec). Gli altri metodi, che possiamo chiamare indiretti, sono dipendenti tra di loro. Ogni metodo deve essere calibrato mediante il metodo precedente, pertanto ogni errore in un metodo si ripercuote in quelli successivi. Il sistema che così si costituisce si chiama scala delle distanze cosmiche, che è l’argomento centrale di questo elaborato.
22
Pacicco, Mattia. "Determinazione della massa in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18764/.
Full textAbstract:
In questo elaborato scritto si intende discutere, anche se brevemente e con le dovute approssimazioni, alcuni tra i metodi usati in astrofisica per determinare la massa degli oggetti astronomici. Si tratterà in particolare l’uso della terza legge di Keplero nei sistemi binari, la massa limite di Chandrasekhar e la relazione massa -luminosità per le stelle. Per le galassie le curve di rotazione e il teorema del viriale, in fine la recente relazione emersa tra Buchi neri super massicci e la dispersione di velocità stellare nei suoi dintorni.
Verrà introdotto anche il limite di Eddington come vincolo inferiore alla massa delle stelle e dei quasar, poichè nonostante non sia un metodo usato troppo spesso, e più che altro ”l’ultima carta da giocare”, in alcuni casi può dimostrarsi una valida alternativa. Per alcuni argomenti verranno riportati esempi dimostrativi che evidenzino limiti e affidabilità del metodo in questione.
23
Siena, Matteo. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19469/.
Full textAbstract:
Con il termine Scattering si indica un insieme di meccanismi di diffusione della radiazione da parte della materia. Quando interagiscono con una particella carica, i fotoni possono essere assorbiti e quindi riemessi subito dopo in un'altra direzione cambiando la loro energia iniziale oppure no: nel primo caso si parla di Scattering Compton (SC) mentre nel secondo di Scattering Thomson. Inoltre vi è un processo nel quale è la particella carica (l'elettrone nei processi astrofisici) ad avere un'energia maggiore, che la trasferisce così al fotone incidente; si tratta del caso dell'Inverse Compton (IC) ed è un meccanismo molto rilevante in Astrofisica. Tutti questi processi vengono analizzati nel Capitolo 1, mentre nel Capitolo 2 vengono discusse alcune principali applicazioni dell' IC e dello Scattering Thomson, in particolare nel paragrafo 2.1.1 si approfondisce il fenomeno della Catastrofe Compton, che consiste in uno spropositato aumento della luminosità della sorgente che arriverebbe a produrre fotoni via via sempre più energetici diventando una potente sorgente di raggi X e gamma. Queste emissioni, però, non sono state osservate finora e nonostante questo possa essere spiegato per alcune sorgenti tramite una semplice applicazione dell'effetto Doppler, per altre, come le Intra-Day Variable Sources (IDVS), ciò non è possibile, come mostrato nel lavoro pubblicato (e riassunto nella seguente trattazione sempre nel paragrafo 2.1.1) da O. Tsang e J.G. Kirk nel 2007, i quali riesaminano il problema della catastrofe per tali sorgenti mostrando che l'assenza del fenomeno appena descritto può essere spiegato apportando delle modifiche ai processi in gioco. Infine, nell'ultimo paragrafo si analizza il concetto di Luminosità di Eddington, una delle principali applicazioni in ambito astrofisico dello Scattering Thomson.
24
Ciccarelli, Cristiano. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/19940/.
Full textAbstract:
Con il termine scattering si indica una vasta gamma di processi dovuti all’interazione onda-particella, dove la prima viene deflessa (ossia cambia
traiettoria) a causa di un urto con la seconda. Qui saranno analizzati due
fenomeni basati su quest’interazione; a seconda dell’energia dell’onda incidente infatti abbiamo: lo scattering Thomson a basse energie, processo in cui
l’onda viene esclusivamente deviata, e lo scattering Compton ad alte energie,
in cui il fotone, tramite l’urto, trasferisce parte della propria energia alla particella ferma (tipicamente un elettrone). Verr`a studiato anche il caso in cui
sia l’elettrone ad essere pi`u energetico del fotone, questo processo `e chiamato
Inverse Compton (IC) e tramite questo fenomeno l’onda, urtando, acquisisce
energia dalla particella. Nel Capitolo 1 saranno analizzati questi tre scenari e, successivamente, i fenomeni di Synchrothron Self-Compton, Catastrofe
Compton e Comptonizzazione, dovuti alla combinazione del processo di IC
rispettivamente con l’emissione per Sincrotrone e con lo scattering Compton.
Nel secondo capitolo verranno invece illustrate tre applicazioni astrofisiche
di questi fenomeni: prima con lo scattering Thomson e il suo ruolo nello studio degli AGN, qualora questi siano nascosti dai loro tori oscuranti, poi con
l’Inverse Compton e il suo contributo alla Radiazione Extragalattica di Fondo
e infine con una conseguenza fondamentale del fenomeno della Comptonizzazione, l’ effetto Sunyaev Zel’dovich, che permette di identificare ammassi di
galassie studiando la Radiazione Cosmica di Fondo.
25
Vettori, Gregorio. "Scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21197/.
Full textAbstract:
In astrofisica la determinazione delle distanze ha sempre assunto un ruolo molto importante, poiché essa consente una più accurata comprensione della struttura e dell’evoluzione dell’universo in cui ci troviamo. Ci sono molti metodi che possono essere seguiti, a seconda degli oggetti di studio e dello scopo della ricerca. I metodi diretti (geometrici), utilizzabili solo nei dintorni del Sistema Solare, permettono di calibrare quelli indiretti (indicatori primari e secondari), i quali sono utilizzabili a distanze molto maggiori. Ogni metodo consente di accurare il successivo, creando così un meccanismo di misura chiamato scala delle distanze cosmiche, la quale ha come fine ultimo la calibrazione della legge di Hubble, di fondamentale importanza in cosmologia.
26
Zangarelli, Riccardo. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21201/.
Full textAbstract:
L'elaborato contiene una descrizione generale dei principali processi di scattering di importanza astrofisica, a partire dal più semplice fenomeno di scattering Thomson; si prosegue con lo scattering Compton e inverse Compton, del quale si evidenzia la relazione con il sincrotrone (synchrotron self-Compton). Viene analizzata l'evoluzione di uno spettro dominato dai processi Compton e inverse Compton (Comptonizzazione), e si conclude la trattazione dei processi in sè con una breve descrizione dello scattering ad opera della polvere. Infine, vengono esposti degli esempi di applicazioni dei processi in modo da giustificare l'importanza astrofisica di questi ultimi.
27
Gelsumini, Sara. "Determinazione della massa in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21232/.
Full textAbstract:
In ambito astrofisico, determinare la massa degli oggetti celesti presenta una notevole difficoltà. Questo elaborato dopo aver specificato i vari tipi di definizione attribuiti alla massa, descrive un metodo generale che permette di ricavare la massa degli oggetti celesti in interazione gravitazionale. In particolare, considerando i pianeti del sistema solare, le leggi di Keplero permettono di ricavare la massa del Sole. Passando a specificare i procedimenti che permettono di stimare le masse stellari, si ha un caso relativamente semplice quando è possibile distinguere al telescopio due stelle legate gravitazionalmente tra loro. In questo caso è possibile trovare una relazione tra le loro masse che permetta di stimarle con una buona precisione. Purtroppo il numero di casi in cui le due stelle sono distinguibili al telescopio è abbastanza ristretto. Nelle circostanze in cui due stelle non sono visibilmente distinte è concepibile ricavare le loro masse a partire dalla spettrografia. E’ necessario specificare che tutti i metodi specificati finora sono esatti, ma si può far uso anche di metodi sperimentali. Per esempio, per le stelle singole facendo uso del diagramma HR, si può trovare una relazione empirica tra la massa e la luminosità. Passando a dimensioni maggiori, per quanto riguarda le masse galattiche è doveroso specificare la tipologia di galassia considerata. Per le galassie a spirale è possibile determinare la massa tramite l’utilizzo di curve di rotazione, un grafico che mette in relazione la velocità di rotazione e la distanza dal centro galattico. Invece per le galassie ellittiche si può utilizzare il teorema del viriale, un metodo semplice ma molto approssimativo. Gli oggetti di cui è interessante ricavare la massa in ambito astrofisico sarebbero molti di più e i metodi utilizzati generalmente variano sulla base delle informazioni acquisibili.
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De, Nichilo Elisa. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23916/.
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Con il termine scattering si definisce un processo fisico che descrive l’interazione di una particella con la radiazione elettromagnetica; in base all’energia coinvolta nel processo, si possono identificare diverse tipologie di scattering che vengono descritte nel primo capitolo di questo elaborato.
Un caso estremamente rilevante è lo scattering Thomson, dove un elettrone in quiete subisce un urto elastico con un fotone di bassa energia che viene diffuso con una frequenza pari a quella iniziale.
Per energie elevate l'effetto dominante è lo scattering Compton. In questo meccanismo un fotone, effettuando un urto elastico con un elettrone, trasferisce ad esso parte della sua energia e diminuisce la sua frequenza. Al contrario, se è l'elettrone a trasferire parte della sua energia al fotone, si parla di Inverse Compton.
Quando i fotoni appartenenti alla radiazione di sincrotrone effettuano scattering con elettroni relativistici, si ha Synchrotron Self-Compton.
I processi di scattering Compton e Compton Inverso si possono riassumere in un fenomeno più generale chiamato Comptonizzazione, che concerne le modifiche sullo spettro di radiazione avvenute in seguito all'interazione Compton tra fotoni ed elettroni. Un caso specifico di Comptonizzazione è l’effetto Sunyaev-Zeldovich che riguarda i fotoni della Radiazione Cosmica di Fondo.
Nel secondo capitolo si esaminano alcuni esempi in cui lo scattering riveste un ruolo importante nella Fisica dell’accrescimento: la Luminosità di Eddington, per cui è importante introdurre il concetto di sezione d’urto di Thomson, e l'emissione in banda X della radiazione elettromagnetica in seguito a Comptonizzazione, che ha sede nelle regioni coronali dei buchi neri.
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Umbri, Sara. "Scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25338/.
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In astrofisica, la scala delle distanze cosmiche è l’insieme dei metodi usati per determinare le distanze degli oggetti celesti e quindi le dimensioni dell’Universo. I metodi costituiscono i “gradini” della scala e ognuno di questi viene calibrato utilizzando il “gradino” precedente. Risalendo la scala, perciò, le incertezze sulle distanze si sommano. I metodi diretti sono metodi geometrici che permettono di calcolare le distanze attraverso la geometria, come la parallasse o l’astrometria radar. Essi sono i più precisi, ma non riescono a determinare grandi distanze; costituiscono quindi il primo “gradino” della scala. I metodi indiretti, invece, si basano principalmente sul concetto di candele standard, ovvero di oggetti con una luminosità intrinseca nota. Essi sono divisi in indicatori primari, come le stelle variabili e le supernovae, e in indicatori secondari, come le leggi di scala delle galassie e la legge di espansione dell’Universo. I primi sono calibrati a partire dai metodi geometrici e costituiscono perciò il “gradino” intermedio della scala. I secondi sono calibrati a partire dagli indicatori primari e sono quindi i meno precisi, andando a costituire l’ultimo “gradino” della scala. Essi però possono arrivare a determinare distanze di oggetti ai confini dell’Universo, impossibili da raggiungere altrimenti. Per finire, nella determinazione delle distanze è molto importante considerare il fenomeno dell’estinzione per effettuare stime corrette.
Questo sistema è stato perfezionato e ampliato nel tempo per permettere di rispondere alla domanda "Quanto è grande l’Universo?"
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Fornasiero, Ilaria. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/24834/.
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I processi di scattering, anche chiamati processi di diffusione, riguardano le interazioni tra onde elettromagnetiche e particelle libere. Nel primo capitolo saranno analizzati i due processi fondamentali, quali la diffusione Thomson e la diffusione Compton. Nel primo caso si affrontano interazioni tra onde elettromagnetiche ed elettroni a riposo determinate dalle basse energie dell'onda incidente rispetto all'elettrone e in cui non avvengono trasferimenti energetici, mentre nel secondo caso si considera l'interazione, tra un fotone e un elettrone, come un urto elastico, dove quindi saranno conservate l'energia totale e la quantità di moto. Successivamente verranno descritti i processi di Inverse Compton, cioè l'interazione energetica tra un elettrone con energia cinetica sufficientemente alta e un fotone, e la Comptonizzazione, dove gli effetti della diffusione Compton e Inverse Compton si trovano in competizione.
Nel secondo capitolo verranno descritte due importanti applicazioni astrofisiche dei processi di diffusione, cioè l'effetto Sunyaev-Zeldovich, in cui i fotoni di bassa energia della radiazione cosmica di fondo interagiscono con il gas caldo degli ammassi di galassie, e la radiazione emessa a causa dei fenomeni di accrescimento negli AGN.
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Taranto, Alessio. "Scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/24821/.
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L'insieme di tutti i metodi utilizzati per stimare le distanze in astrofsica è detta
Scala delle Distanze, questo nome deriva dal fatto che ogni metodo necessita di essere
calibrato su quello precedente fino ad arrivare ai cosiddetti metodi primari che
risultano essere indipendendti e la cui precisione è dettata solo dall'accuratezza degli
strumenti utilizzati nei processi di misura. L'intera scala delle distanze si basa sui
concetti di Righello e Candela Standard, cioè nota la dimensione effettiva di un
oggetto o la sua luminosità è possibile confrontarla con quella apparente percepita
dalla Terra e ottenere un'indicazione sulla distanza dell'oggetto d'interesse.
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Zandegiacomo, Cella Alice. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5888/.
Full text
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Mizzoni, Eleonora. "Determinazione della massa in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7188/.
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Analisi della Massa come grandezza fisica.
Accenni ai metodi utilizzati in Astrofisica per la sua misurazione; massa di Jeans; Materia Oscura; limite di Chandrasekhar; diagramma H-R; sistemi doppi; trasferimento di massa e Funzione di massa.
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Dionisi, Marco. "Scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7380/.
Full textAbstract:
La misura delle distanze in astrofisica non è affatto semplice, ma è molto importante per capire le dimensioni dell'Universo e le caratteristiche dei corpi celesti. Inoltre per descrivere le enormi distanze astronomiche sono state introdotte delle apposite unità di misura, quali l'Unità Astronomica, l'anno luce e il parsec.
Esistono vari modi per calcolare le distanze: i metodi geometrici, basati sulla parallasse; gli indicatori primari, utilizzano le cosiddette candele standard, cioè oggetti di cui è nota la magnitudine assoluta, per calcolare le distanze di galassie vicine, e sono calibrati sulle misure dei metodi geometrici; gli indicatori secondari, utilizzano gli indicatori primari come calibri per poter calcolare le distanze di galassie ed ammassi di galassie lontani.
Quindi le distanze si calcolano attraverso una serie di passaggi successivi, creando così una vera e propria scala, in cui ogni gradino corrisponde ad un metodo che viene calibrato sul precedente.
Con i metodi geometrici da Terra sono state misurate distanze fino a poche centinaia di parsec, con il satellite Ipparcos si è arrivati ai Kiloparsec e col satellite Gaia saranno note le distanze di tutte le stelle della galassia. Con gli indicatori primari è stato possibile calcolare le distanze delle galassie vicine e con quelli secondari le distanze di galassie ed ammassi lontani, potendo così stimare con la Legge di Hubble le dimensioni dell'Universo.
In questo elaborato verranno analizzati diversi metodi: i vari tipi di parallasse (quella annua e di ammasso in particolare), il fit di sequenza principale per gli ammassi stellari, le stelle variabili (Cefeidi classiche, W Virginis, RR Lyrae), le Supernovae di tipo Ia, la relazione di Tully-Fisher, il Piano Fondamentale e la Legge di Hubble.
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Agosto, Simona. "Processi di scattering in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7850/.
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Lo scattering è un processo fisico che descrive le interazioni tra particelle e radiazione elettromagnetica. Esistono diversi tipi di scattering, dove la natura di questi processi dipende dall'energia della particella e della radiazione. Quando l'elettrone fermo subisce un urto elastico con un fotone di bassa energia si ha lo \emph{scattering Thomson}. In questo processo l'onda elettromagnetica accelera la particella; successivamente dopo l'urto l'onda viene diffusa con la stessa frequenza iniziale. Questo processo accade a basse energie poichè ad energie più alte prevale l'effetto dovuto allo \emph{scattering Compton}. In questo meccanismo un fotone interagisce con un elettrone cedendogli energia e in particolare si ha una variazione di frequenza per il fotone. Quando è l'elettrone a trasferire al fotone parte della sua energia si ha \emph{Inverse Compton}. Gli ultimi due processi in realtà sono situazioni limite di un caso più generale chiamato \emph{Comptonizzazione}. Considerando un plasma rarefatto di fotoni ed elettroni, la Comptonizzazione stabilisce come l'evoluzione dello spettro viene modificato a causa dell'interazione tra fotoni ed elettroni. Nel secondo capitolo di questo elaborato verrà esaminata l'emissione in banda X della radiazione elettromagnetica in seguito a fenomeni di accrescimento intorno a buchi neri; nello specifico si analizzerà l'emissione soft e hard per buchi neri galattici.
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Antonelli, Daniele. "La scala delle distanze in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9478/.
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In questo elaborato vengono descritti i principali metodi per il calcolo delle distanze in astrofisica. Viene trattato il fenomeno della parallasse, il funzionamento e alcuni tipi di stelle variabili oltre alle supernove di tipo thermonuclear. Infine sono brevemente discussi alcuni indicatori secondari: le relazioni di Faber-Jackson, Tully-Fisher e la legge di Hubble.
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Mulazzi, Martina. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12176/.
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Il trasporto dell'energia in astrofisica avviene principalmente in tre modi differenti: irraggiamento, conduzione e convezione. La stella è il sistema più completo per studiare come questi processi si compongano per dare origine alla radiazione osservata dalla Terra. Sono importanti parametri come l'opacità, la profondita ottica il gradiente di temperatura e di pressione per una trattazione completa dei meccanismi. Quello che si misura è l'intensità della radiazione in funzione della sua energia, ovvero si studia lo spettro della stella.
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Zanetti, Martina. "Meccanismi di produzione dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14064/.
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In ambito astrofisico i meccanismi di produzione di energia sono molteplici; tra i più rilevanti possiamo ricordare l'emissione di energia per accrescimento gravitazionale, l'emissione di Bremsstrahlung, la radiazione di Sincrotrone e il Compton Inverso.
Nel presente elaborato si è scelto di affrontare la reazioni termonucleari che hanno luogo negli interni stellari e i meccanismi che portano alle esplosioni di supernovae. A tal fine nel primo capitolo vengono presentate tre delle equazioni fondamentali per lo studio di una struttura stellare, in particolare quella dell'equilibrio idrostatico, della conservazione della massa e del bilancio energetico, in modo da fornire un quadro il più possibile chiaro e dettagliato.
Il Capitolo 2 prende in esame le principali reazioni termonucleari che affronta una stella di grande massa nel corso della sua evoluzione, vengono esaminati i processi di bruciamento dell'idrogeno e dell'elio e i relativi rate di produzione di energia.
L'ultima parte dell'elaborato si concentra sulle fasi finali della vita di una stella, descrivendo i tipi di supernovae che possiamo incontrare e le loro differenti dinamiche esplosive.
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Golini, Giulia. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
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Il problema della propagazione dell’energia è uno dei concetti chiave dell’astrofisica. Per poter osservare un oggetto celeste è necessario che generi energia e che quest’ultima venga trasportata nello spazio libero fino alla superficie terrestre.
Le principali fonti di questa energia sono le reazioni termonucleari che si innescano nel core delle stelle. L’energia che qui si libera, a seconda della struttura del nucleo e del gradiente di temperatura, viene trasportata da regioni calde a regioni più fredde attraverso
movimenti termici di fotoni o particelle di gas e movimenti collettivi delle particelle del gas.
Nel primo capitolo verranno riportati quali sono i principali cicli termonucleari di produzione dell’energia. Nei capitoli successivi invece, dopo aver ricavato l’equazione generale del trasporto dell’energia, verranno trattati in modo approfondito il trasporto radiativo dell’energia all’interno delle stelle, il trasporto convettivo ed infine il trasporto conduttivo da parte degli elettroni.
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Rotaru, Ilona. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16186/.
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In questo elaborato vengono elencati i principali meccanismi di trasporto dell'energia in Astrofisica. Facendo riferimento alla struttura stellare, nel primo capitolo viene descritta la principale fonte di energia, data dalle reazioni termonucleari. Nel secondo capitolo vengono analizzati i meccanismi attraverso cui l'energia nucleare viene trasportata verso lo spazio mediante il trasporto radiativo, conduttivo, convettivo e per mezzo dei neutrini.
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Onorato, Silvia. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17082/.
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Nel corso di tale trattazione verranno descritti i principali meccanismi di trasporto dell'energia negli interni e nelle atmosfere stellari, quali conduzione elettronica, trasporto radiativo e trasporto convettivo, discutendo le diverse condizioni in cui si verificano e le relative implicazioni.
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Rossi, Elisabetta. "Meccanismi di produzione dell’energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18487/.
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L'obiettivo di questo elaborato è descrivere i principali meccanismi di produzione dell'energia che avvengono in ambito astrofisico, sia dal punto di vista energetico che di importanza. Si tratta di un tema estremamente ampio e pertanto in questa trattazione non è stato possibile entrare nel dettaglio di tutti i meccanismi. L'elaborato presenta quindi una panoramica sui principali processi energetici a partire da quello che avviene più vicino a noi, allontanandosi fino a raggiungere grandi distanze astrofisiche. Il punto di partenza sarà il meccanismo di riconnessione magnetica, che avviene nella magnetosfera del nostro pianeta ed anche sulla superficie della nostra stella, il Sole: nonostante la riconnessione sia un meccanismo di trasformazione di energia e non di produzione vera e propria, era impensabile non dedicare almeno un capitolo a questo tema molto attuale. Allontanandosi poi dalla Terra, i processi di produzione energetica divengono più comuni tramite le reazioni termonucleari che alimentano le stelle durante la maggior parte della loro vita: il capitolo 2 è dedicato a questo argomento, del quale verranno descritte in dettaglio le catene di bruciamento dell'H e dell'He, che sono le principali e le più energetiche, mentre altre reazioni rilevanti verranno citate e brevemente spiegate. Il terzo capitolo è rivolto al meccanismo di esplosione delle Supernovae, che rappresentano un'importante fase di vita delle stelle ed una considerevole fonte di energia, oltre che un affascinante fenomeno astrofisico. L'ultimo capitolo sarà infine dedicato all'accrescimento gravitazionale attorno a un buco nero super massivo, il processo più energetico che avviene nell'Universo e quello più lontano da noi.
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Romiti, Giacomo. "Meccanismi di produzione dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18754/.
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I fenomeni dell'astrofisica– lo studio fisico della materia celeste– hanno tra le loro peculiarità quella di poter essere studiati quasi solamente tramite la radiazione elettromagnetica che giunge al nostro pianeta, essa stessa una forma di energia. Risulta dunque chiaro che discutere la totalità dei meccanismi di produzione energetica in un breve trattato è alquanto arduo, se non impossibile. Ci si limita qui pertanto a descrivere quei meccanismi che alimentano le stelle, gli oggetti che danno il nome a questa scienza e che ne costituiscono l'elemento fondamentale delle principali strutture, caratterizzando sia l'evoluzione chimica che le proprietà integrate delle galassie.
Nel capitolo 1 vengono affrontate le reazioni termonucleari che alimentano le stelle durante la loro evoluzione, con particolare attenzione alla fusione dell'idrogeno e dell'elio, essendo queste le fasi più efficienti nonché durature; si accenna poi a quelli che sono gli stadi evolutivi avanzati per introdurre il caso più eclatante di morte stellare: la supernova.
Nel capitolo 2 vengono descritti i processi che portano all'esplosione di supernova secondo quelli che sono attualmente i modelli più accreditati. Questi eventi, oltre ad essere otticamente spettacolari, giocano un ruolo fondamentale sull'arricchimento chimico del cosmo, poiché permettono la nucleosintesi degli elementi pesanti, alcuni dei quali costituiscono i tasselli fondamentali della vita per come la conosciamo. Si parla dunque di meccanismi come l'esplosione termonucleare delle SN-Ia o il collasso del nucleo delle SN-II, Ib e Ic.
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Billi, Alex. "Meccanismi di produzione dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19480/.
Full textAbstract:
Ci sono vari meccanismi di produzione di energia in astrofisica; questo elaborato si concentrerà principalmente su due di essi. Nel capitolo 1 viene trattata l'energia prodotta dalle reazioni termonucleari nei nuclei stellari. Verranno trattati vari tipi di reazioni: principalmente le catene di bruciamento di idrogeno ed elio, con accenni alle reazioni di pre sequenza e quelle successive alla 3α. Nel capitolo 2 invece verrà trattato un meccanismo più "esotico": la produzione di energia che deriva dall'accrescimento di materia da parte dei buchi neri supermassicci (Super Massive Black Hole, SMBH). In questo
capitolo è presente anche una sezione in cui viene discusso l'esempio astrofisico di questo processo: i nuclei galattici attivi (Active Galactic Nuclei, AGN).
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Degli, Agosti Cecilia. "Meccanismi di produzione dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21230/.
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Nel presente elaborato ci si propone di ripercorrere i meccanismi di produzione dell'energia che intervengono durante l'evoluzione stellare, in particolare la fusione nucleare. Si descrive inoltre l'accrescimento gravitazionale, che è il più efficiente processo noto.
Nel Capitolo 1 si descrive il teorema del viriale, quindi l'equilibrio tra energia termica e gravitazionale, e le scale temporali con cui possono procedere gli stadi evolutivi. Nel Capitolo 2 ci si occupa delle reazioni termonucleari che durante la sequenza principale e negli stadi successivi compensano la forza di gravità impedendo il collasso del sistema. Vengono descritti nel dettaglio la fusione dell'idrogeno, con la catena protone-protone e il ciclo carbonio-azoto-ossigeno, e il processo 3-alpha per la fusione dell'elio. Nel Capitolo 3 si tratta brevemente il fenomeno delle supernovae e la loro classificazione.
Nell'ultimo Capitolo si studia il caso dei quasar, la cui emissione deriva dall'accrescimento gravitazionale su un buco nero: questo è il meccanismo di produzione di energia più efficiente noto. Infine si ricava la definizione di luminosità di Eddington, un limite all'energia che un corpo celeste può emettere.
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Gavarente, Michele. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21231/.
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La comprensione dei meccanismi di trasporto dell'energia è un punto cruciale per avere una visione completa del mondo astrofisico. Dall'energia siamo in grado di definire tutto ciò che ci circonda e capire i meccanismi dietro al trasporto di essa è fondamentale. In questo elaborato verrano dunque analizzati tutti i processi che permettono all'energia di essere trasportata nei vari strati della stella. Nel primo capitolo verrà dettagliatamente descritto il trasporto convettivo, definendone le equazioni principali, i criteri per poterlo attuare ma anche gli aspetti tutt'ora irrisolti. Nei successivi capitoli saranno invece analizzati il trasporto conduttivo, essenziale per la vita delle nane bianche, ed il trasporto radiativo, partendo dagli interni stellari fino ad arrivare allo strato più esterno della stella: l'atmosfera.
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Loriga, Martina. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23935/.
Full textAbstract:
L’elaborato si propone di trattare i principali meccanismi di trasporto dell’energia in astrofisica, con particolare attenzione all’ambiente stellare. Vengono, infatti, descritti il meccanismo radiativo, conduttivo e convettivo con i relativi portatori di energia e le condizioni nelle quali possono agire.
L’argomento viene introdotto con un primo capitolo nel quale si cerca di fornire i concetti fondamentali per comprendere i meccanismi di produzione dell’energia negli interni stellari.
Segue poi, nel secondo capitolo, la trattazione dettagliata dei tre meccanismi di trasporto dell’energia con particolare attenzione rivolta a quello radiativo e quello convettivo, dato che il meccanismo conduttivo è molto spesso trascurabile tranne in caso di gas degenere.
Infine, con una modifica dell’ambiente di studio, viene dato un rapido accenno al trasporto dell’energia nell’atmosfera terrestre con una breve descrizione del bilancio radiativo-convettivo presente.
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Colella, Leonardo. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25410/.
Full textAbstract:
I meccanismi di trasporto di energia nell’universo sono un argomento di fondamentale importanza per ricavare più informazioni possibili riguardo i corpi celesti in cui si origina l’energia. I principali meccanismi di trasporto presenti negli interni stellari sono tre: radiazione, convezione e conduzione (quest’ultimo generalmente trascurabile). Studiando il gradiente di temperatura si potrà comprendere quale meccanismo di trasporto domina sugli altri in una determinata regione stellare. Ad esempio, si possono fare distinzioni importanti tra stelle in base alla loro massa: infatti in stelle massicce è presente una struttura stellare dove nel nucleo dominano i moti convettivi e nell’involucro dominano quelli radiativi, mentre in stelle leggere accade il contrario.
Nel principale capitolo del seguente elaborato vengono descritti in maniera sintetica ma esaustiva i tre meccanismi di trasporto appena citati, ricavando le equazioni del flusso di ogni meccanismo, soffermandosi sui criteri che rendono un meccanismo più efficiente di un altro, differenziando i casi di interno stellare ed atmosfera stellare e analizzando i fattori che causano i vari tipi di trasporto e alcune loro conseguenze.
Nel capitolo finale viene studiato sinteticamente il trasporto d’energia tramite neutrini, analizzando il caso di neutrini prodotti dalle stelle e il caso di neutrini originati dai raggi cosmici che interagiscono con l’atmosfera terrestre.
Questa trattazione è limitata per ovvi motivi di lunghezza dell’elaborato e complessità di alcuni argomenti, ma è una sintesi che racchiude le principali caratteristiche, concetti ed equazioni riguardo questo fondamentale argomento.
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Magnani, Riccardo. "Meccanismi di trasporto dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/24825/.
Full textAbstract:
L'energia nell'universo può essere veicolata verso la Terra in molteplici modi, i quali dipendono soprattutto dal tipo di sorgente e in che ambiente essa si trova. L’elaborato ha come obiettivo quello di esporre sinteticamente i processi che permettono di trasportare l'energia sia negli interni delle stelle, sia nello spazio tramite neutrini. I meccanismi di trasporto nelle stelle sono fondamentali durante il loro ciclo vitale e permettono di conoscere le caratteristiche macroscopiche e chimiche dell'ambiente interno. Il primo capitolo illustra brevemente il modo in cui viene prodotta l'energia nei nuclei delle stelle, soffermandosi su quelle che sono le reazioni chimiche fondamentali di fusione che permettono l'emissione di energia. Nel secondo capitolo vengono invece sviluppati i processi in grado di trasportare questa energia verso la superficie, ovvero il trasporto radiativo, conduttivo e convettivo. L'ultimo capitolo si focalizza sul trasporto di energia tramite neutrini, particelle che raramente interagiscono con la materia e che quindi possono giungere facilmente sulla Terra. Le stelle sono tra le fonti principali di neutrini, i quali, in casi particolari, possono rappresentare grosse perdite di energia per gli interni stellari. La maggior parte di quelli che vengono rilevati sulla Terra sono però prodotti direttamente nella sua atmosfera tramite l'interazione con i raggi cosmici, particelle ad alte energie provenienti dallo spazio. Concludendo, l'elaborato non racchiude, per ovvi motivi, ogni tipo di meccanismo di trasporto esistente nell'universo, ma tratta i meccanismi che caratterizzano i suoi elementi primi, ovvero le stelle, allargandosi poi alla trattazione dei neutrini, i quali fanno da ponte tra le stelle e l'intero cosmo.
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Bacchini, Cecilia. "Meccanismi di produzione dell'energia in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7379/.
Full textAbstract:
Lo scopo di questo elaborato è descrivere alcuni dei meccanismi di produzione dell’energia studiati nel campo astrofisico.
Essendo questi piuttosto numerosi, sono stati trascurati i processi ritenuti di sola conversione di energia da una forma ad un’altra, come, per esempio,l’emissione da parte di una particella accelerata. In questo modo si è potuto dedicare più spazio ad altri fenomeni, molto comuni ed efficienti, che saranno qui anticipatamente elencati.
Nel Capitolo 1 vengono descritti i processi di fusione nucleare che alimentano le stelle; per ognuno sono state riportate la quantità di energia prodotta e i tempi scala.
Si è scelto inoltre di dare maggiore importanza a quei fenomeni che caratterizzano le fasi principali dell’evoluzione stellare, essendo questi anche i più efficienti, mentre le reazioni secondarie sono state solamente accennate. Nella Sezione 1.4 vengono descritti i meccanismi alla base dell’esplosione di supernova, essendo un’importante fase evolutiva nella quale la quantità di energia in gioco è considerevole. Come conclusione dell’argomento vengono riportare le equazioni che descrivono la produzione energetica nei processi di fusione descritti precedentemente.
Nella seconda parte dell’elaborato, viene descritto il fenomeno dell’accrescimento gravitazionale utilizzando come oggetto compatto di riferimento un buco nero. Si è scelto di porre l’accento sull’efficienza della produzione energetica e sul limite di luminosità di Eddington.