Programma

Isabella Pagano
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ATTIVITÀ STELLARE
Corso per il Dottorato di Ricerca in Fisica
A.A. 2011/2012
Docente: Dr. Isabella Pagano – INAF
Calendario: 18 h in 9 incontri dal 16 marzo 2012
Programma
I. Introduzione all’attività magnetica e fotosfere stellari
• Attività magnetica stellare nel diagramma HR
• Classi di stelle variabili che mostrano attività magnetica: BY Draconis, UV Ceti, RS CVn
• Fotosfere, Cromosfere, RT e Corone: Continuo ottico, Ca II H&K e Hα, UV, FUV, X,
Radio
• Cenni Storici sugli studi di attività magnetica
• Fotosfere di stelle attive
o Fotometria, Rotational modulation, Spot models, Mappe ottenute usando il
criterio di “Massima Entropia” per la regolarizzazione, Limiti degli modelli a
macchie basati sulla fotometria
o Spettroscopia, Doppler Imaging, Formalismo Matematico
• Rotazione differenziale, Variazioni del periodo di rotazione.
• Struttura tridimensionale delle atmosfere delle stelle fredde: Regioni attive UV e
macchie fotosferiche, Facole Hα e macchie fotosferiche
• Cicli di attività, Variazioni di periodo orbitale e attività magnetica, cicli di attività:
fotosfera e cromosfera
• Perché studiare l’attività magnetica stellare; Contesto internazionale
II. Indici di attività
• Il doppietto H&K del Ca II
• L’effetto Wilson-Bappu
• Emissione cromosferica in funzione della classe spettrale
• Emissione cromosferica in funzione del periodo rotazionale
• Relazione tra emissione cromosferica, di RT e coronale
• Variazione dell’attività con il numero di Rossby
• Variazione dell’attività con l’età
• Periodo di rotazione in funzione dell’età
• “GYROCHRONOLOGY”
III.
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Caratteristiche delle cromosfere e regioni di transizione
Attività magnetica nell’UV
Radiazione ultravioletta: Perché osservare nell’UV?
Esempi di spettri UV di stelle attive
Cataloghi utili per la spettroscopia UV
Spettri UV di stelle nane, giganti e binarie molto attive
Corone assenti o sepolte?
Telescopi per l’astronomia UV, Copernicus, IUE, HST
Mappe cromosferiche
Variabilità temporale: regioni attive e brillamenti stellari
Modelli di cromosfera e regione di transizione.
Spettroscopia UV ad alta risoluzione:
o Dinamica della cromosfera e RT, componenti allargate e modelli
o Doppler-shift delle righe cromosferiche e di RT
Distribuzione della misura di emissione
Diagnostiche UV per le misure di densità
Spettroscopia coronale nell’UV
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IV. Caratteristiche delle corone –parte I
• Il Sole nella banda X
• Telescopi per la banda X, Einstein, EXOSAT, Rosat, EUVE, ASCA, Rossi-XTE, BeppoSAX, Chandra, XMM-Newton
• Cenni sui meccanismi di emissione X:
• Definizione di plasma coronale, Collisional Ionization Equilibrium, Righe intersistema
• Bibliografia di riferimento per la spettroscopia X
• Emissione X da stelle di tipo solare, da stelle A, in bassa sequenza, da nane brune, da
binarie attive, da stelle di presequenza
• Attività X e saturazione
• Studio di ammassi stellari in banda X, Emissione X, rotazione ed età, Relazione tra
emissione X e metallicity
V. Caratteristiche delle corone –parte II
• Struttura termica della corone stellari
• Abbondanze coronali, effetto FIP, effetto MAD, effetto Fip-inverso, problemi connessi
alla determinazione delle abbondanze
• Densità coronali, righe He-like
• Misura di emissione
• Evoluzione dell’emissione coronale
• Popolazioni stellari nella Galassia da misure in raggi X, la fascia di Gould, Misure di IMF.
VI. Caratteristiche dei flares stellari
• Definizione e classificazione dei flares
• Flares nelle stelle dMe
• Statistica dei flares
• Cenni a modelli di flares
• Relazione X-radio
• L’effetto Neupert
• Microflares e riscaldamento
• Flares in sistemi binari
VII.
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Venti stellari e astrosfere
Venti stellari nel diagramma HR
Il Vento solare
La struttura del mezzo interstellare locale: ISM e LIC
La struttura dell’eliosfera: TS, HP, BS
Osservazione e interpretazione di astrosfere di stelle vicine: riga Ly-alpha, il Deuterio
Venti di tipo solare da stelle attive
Vento e attività
Evoluzione del vento con l’età, franamento magnetico
Il problema del Sole giovane
Erosione di atmosfere planetarie
VIII. Sistemi extrasolari – I
• La ricerca di pianeti extrasolari
• Tecniche osservative e campi di applicazione:
o velocità radiali,
o metodo astrometrico,
o metodo dei transiti,
o microlenti
o timing
• Progetti in corso
• Progetti futuri per la ricerca di pianeti extrasolari
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IX. Sistemi extrasolari - II
• Statistiche sui parametri orbitali: periodi, eccentricità, masse
• Abbondanze delle stelle che ospitano pianeti
• Caratterizzazione delle atmosfere planetarie
• Attività stellare delle stelle che ospitano pianeti extrasolari:
o effetto dell’attività sulla rivelazione dei pianeti
o effetto della presenza di pianeti massicci in orbite strette sull’attività stellare
(Star-Planet Interaction - SPI).