00057 - ASTRONOMIA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede i fondamenti dell'astronomia e dell'astrofisica e conoscenze di base del contenuto fisico dell'Universo. In particolare, lo studente è in grado di: - descrivere i moti dei corpi celesti e lo sviluppo storico della definizione dei Sistemi del Mondo; - riconoscere le differenze tra i corpi del Sistema solare e descriverne formazione ed evoluzione; - descrivere i meccanismi che presiedono alla produzione di energia nel Sole e nelle stelle e alla propagazione della radiazione elettromagnetica; - descrivere le tappe fondamentali dell'evoluzione stellare; - spiegare le principali osservazioni che stanno alla base della definizione delle scale delle distanze astronomiche e dei modelli di formazione ed evoluzione dell'universo.

Contenuti

Il corso ha l'obiettivo di fornire le conoscenze fondamentali dell’astronomia, una delle principali scienze naturali.

Il cielo, le stelle, i pianeti e l’universo, parte integrante della natura che ci circonda, verranno osservati, compresi e interpretati in un contesto fisico generale, governato da leggi fisiche e matematiche fondamentali.

In particolare verranno fornite le basi per l'acquisizione delle seguenti conoscenze:

• Principali fenomeni astronomici in relazione alla geografia del luogo: moti apparenti delle stelle, del sole e dei pianeti
• Vocabolario per poter osservare i fenomeni celesti: magnitudini, proprietà della luce, lunghezza d'onda, leggi di corpo nero, effetto doppler
• Principali tecniche osservative e principi di funzionamento di telescopi e strumenti astronomici
• Effetto dell’atmosfera, definizione del seeing, e inquinamento luminoso.
• Origine ed evoluzione dell'universo, stelle, pianeti.
• Leggi dell'universo: gravitazione universale, relatività generale, l'espansione dell'universo
• Nascita, evoluzione e morte di una stella: origine di tutti gli elementi chimici
• Funzionamento e proprietà della maggiore fonte di energia pulita: il Sole.
• Formazione ed evoluzione dei dischi protoplanetari e pianeti extrasolari
• La nostra galassia e le galassie
• Origine ed evoluzione dell’universo: la cosmologia.

 

Al termine del corso lo studente avrà acquisito le seguenti competenze:

• Uso di una terminologia astronomica appropriata
• Utilizzo di base di semplici software tipo planetario digitale per la descrizione dei fenomeni celesti (es. Stellarium)
• Capacità di orientarsi guardando il cielo di giorno e di notte.
• Capacità di affrontare e spiegare tematiche astronomiche in modo critico, descrivendo ed interpretando semplici fenomeni astronomici
• Capacità critica di analizzare un articolo divulgativo di carattere astronomico

Durante il corso si porrà attenzione a questioni attuali come l’inquinamento luminoso o il Sole come fonte di energia pulita.

I contenuti principali sono

1. Introduzione storica dell’astronomia come scienza naturale
2. Astronomia fondamentale
3. Il nostro sistema solare
4. Le stelle 
5. Le galassie e la cosmologia

In particolare verranno affrontati i seguenti argomenti:

• Astronomia di posizione
• Scale astronomiche e distanze
• La natura della luce e la sua misurazione
• Interazione tra Radiazione e Materia
• Tecniche osservative: fotometria, spettroscopia, interferometria e astrometria
• Telescopi e strumenti osservativi
• La nostra stella: Il Sole e l’energia solare
• Cenni sulla formazione del Sistema Solare
• Struttura e proprietà dei corpi del Sistema Solare
• Moti apparenti e reali dei pianeti e leggi di gravitazione
• La formazione delle Stelle e di cluster stellari
• Formazione ed evoluzione dei dischi protoplanetari intorno a stelle giovani
• L’evoluzione e la morte delle stelle
• Tra le stelle: Mezzo interstellare, gas e polveri
• La nostra galassia: La via lattea
• Struttura dell’Universo: Galassie e ammassi di galassie
• Cosmologia: origine ed evoluzione dell’Universo

 

Testi/Bibliografia

• Testi consigliati

  • R. A. Freedman & W. J. Kaufmann III, "Universe" (8th edition), WG Freeman and Company, 2008

  • J. M. Pasachoff & A. Filippenko "The Cosmos" (5th edition), Cambridge University Press, 2019

  Altre letture :

  • H. Karttunen et al., a cura di A. Cimatti e P. Focardi,

Metodi didattici

Il programma del corso è organizzato in didattica innovativa.

• 2/3 delle lezioni verranno svolte in presenza in aula mentre 1/3 delle lezioni verranno svolte in modalità alternativa: in modalità remota, durante un’uscita didattica, seguendo le attività di gruppo proposte
• Utilizzo delle tecnologie per la didattica (Teams, virtuale e/o altri strumenti per la didattica, software, video). Un esempio possono essere I video prodotti da istituti che gestiscono osservatori astronomici terrestri o spaziali (come ESO, ESA o STScI) che utilizzano dati reali e attuali per spiegazioni di concetti di base (per esempio il diagramma HR utilizzando un video prodotto da STScI: https://hubblesite.org/contents/media/videos/35-Video?amp;news=true&Tag=Star%20Clusters )
• Principali fenomeni astronomici in relazione alla geografia del luogo verranno spiegati con l’utilizzo di software tipo planetario digitale (es. Stellarium)
• Uscita didattica presso l’Osservatorio Astronomico di Loiano approfondendo concetti trattati a lezione, organizzando delle osservazioni astronomiche in piccoli gruppi e se possibile verranno effettuate le osservazioni a gruppi

Verranno proposte specifiche attività di gruppo.

I gruppi saranno composti da massimo 3 studenti.

Possibili attività proposte:

• Durante il corso ogni gruppo di studenti si sceglierà un articolo divulgativo da MEDIA INAF che presenterà alla classe spiegando 2 figure fondamentali dell’articolo. Questa attività ha diversi obiettivi: - stimolare l’interesse accedendo a articoli divulgativi attuali – insegnare a leggere e presentare in maniera critica una questione di attualità scientifica
• Ogni gruppo imparerà a leggere una meridiana – stampa di una meridiana segnando le date dei loro compleanni (eventuale visita alla meridiana della Basilica di San Petronio)
• Costruzione di (parte) Analemma
• Osservazioni macchie solari
  

Queste attività verranno svolte in gruppo e verranno riassunte in 1 report di 1 pagina per attività. I report preparati dai gruppi verranno poi presentati all’esame orale.

La didattica innovativa proposta ha l'obbiettivo di potenziare le abilità acquisite dagli studenti durante il corso, acquisendo le seguenti capacità:

• Guardare la natura con atteggiamento critico stimolando la ricerca di una spiegazione scientifica
• Attività di ricerca utilizzando fonti scientifiche reperibili online
• Attività di problem solving (guidati dalla docente nelle attività proposte ma con un fondamentale contributo personale)
• Acquisizione di capacità di analisi, sintesi ed espositiva
• Imparare a lavorare in gruppo (aspetto fondamentale in particolare per studenti che hanno vissuto il periodo del Covid)

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L’esame verrà svolto in modalità completamente innovativa.

Ogni studente/ssa presenterà un breve report di 1 pagina per presentare le esperienze svolte durante l’anno e i risultati ottenuti (1 report per gruppo).

Ogni studente/ssa sceglierà un argomento trattato a lezione da approfondire mediante materiale aggiuntivo (articoli scientifici, review, materiale online) suggeriti dalla docente. Scrittura di un abstract (di circa mezza pagina A4) che presenti l’argomento scelto e presentazione power point di circa 20 slides.

L’esame sarà solo orale partendo dalla presentazione di queste 20 slides. Le domande saranno principalmente sui contenuti presentati, sulle esperienze svolte.

Nella valutazione finale verrà considerato anche l’impegno e la partecipazione dello/a studente/ssa alle attività proposte.

Strumenti a supporto della didattica

Utilizzo delle tecnologie per la didattica (Teams, virtuale e/o altri strumenti per la didattica, software, video). Un esempio possono essere I video prodotti da istituti che gestiscono osservatori astronomici terrestri o spaziali (come ESO, ESA o STScI) che utilizzano dati reali e attuali per spiegazioni di concetti di base.

 

I principali fenomeni astronomici in relazione alla geografia del luogo verranno spiegati con l’utilizzo di software tipo planetario digitale (es. Stellarium).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Veronica Roccatagliata