Per aspera ad astra

Attraverso le difficoltà, fino alle stelle.

Astronomo.
Attraverso l'astrofisica dei raggi gamma (come Hulk!).

Esperimenti per analizzare i fotoni dei raggi gamma in analisi dai tempi più brevi possibili. Conteggiare fotoni, stimare flussi, mettere assieme i pezzi per fare una detection significativa.
Studiando le altissime energie, studiando la Crab Nebula, studiando i Gamma Ray Burst.
Studiando la luce Cherenkov, studiando l'aperture photometry, studiando la luce extragalattica di fondo.
Studiando radiazione elettromagnetica oltre le decine di GeV, oltre le decine di TeV, la formazione di coppie e i decadimenti di π⁰.

Studiando l'astrofisica. Le galassie, ellittiche o a spirale, e le loro isofote ed il bulge. La galassia di Andromeda (M31). Studiando i profili di luminosità di de Vaucouleurs per descrivere la brillanza delle galassie ellittiche, e quelli di Hubble-Reynolds. Le polveri, i loro assorbimenti ed emissioni. Le dinamiche delle galassie, le loro velocità, le loro rotazioni. La relazione di Faber-Jackson e di Tully-Fisher. Le equazioni di Jeans, di Emdem e di Eulero per trattare le galassie come sistemi (fluido)dinamici e studiandone gli equilibri idrostatici. La vicina M87, altrimenti detta la galassia ellittica gigante Virgo A. Studiando sistemi legati gravitazionalmente con il teorema del viriale, il tempo di rilassamento utile per fare interagire le stelle dell'ammasso ed il tempo di evaporazione in cui le stelle più veloci escono dall'ammasso. Studiando i buchi neri al centro delle galassie, analizzando gli studi dell'Hubble Space Telescope per ricavare i profili di brillanza delle galassie, i profili di emissività e quelli di densità stellare. I modelli di accrescimento adiabatici per i buchi neri. Studiando le componenti del mezzo interstellare con leggi statistiche di Maxwell-Boltzmann (per la distribuzione delle velocità), Plank (per la distribuzione in frequenza della radiazione), Boltzmann (per la distribuzione fra diversi stati di energia atomici e molecolari) e Saha (per la distribuzione fra i vari stati di ionizzazione). Studiando i raggi cosmici e le galassie a spirale. Studiando la formazione stellare, la vita delle stelle di sequenza principale e la vita media delle galassie. Imparando la legge di Hubble e l'espansione dell'Universo, la radiazione cosmica di fondo, il redshift. La materia oscura, calda e fredda.

Studiando l'elaborazione delle immagini. Capendo la struttura dei file fits, interpretando la "storia" di un fotone e la radiazione elettromagnetica come informazione astronomica. I filtri, i telescopi, le funzioni di trasferimento e di risposta del sistema. Le trasformate di Fourier e la Point Spread Function. L'atmosfera, la troposfera, le turbolenze nei fluidi, gli indici di rifrazione ed il seeing. La scintillazione dovuta alle perturbazioni, gli assorbimenti e la retta di Bouger.

Studiando telescopi e rilevatori come OASIS al Canada-France-Hawaii Telescope, il Telescopio Nazionale GALILEO a La Palma, i quattro occhi del Very Large Telescope sul Cerro Paranal, il telescopio spaziale Hubble, il Grand Telescopio Canarias, i telescopi Cherenkov come MAGIC e CTA.

Studiando la fisica spaziale, il mezzo interstellare, l'astronomia X, e i nuclei galattici attivi e le quasar. Gli specchi di Wolter ad incidenza radente.

Studiando la fisica nucleare e sub-nucleare, le particelle e le sottoparticelle. Le dimensioni atomiche e nucleari, il principio di esclusione di Pauli, le forze ed i modelli nucleari. Le reazioni nucleari e la radioattività. Raggi alfa, beta e gamma. Le quattro forze fondamentali, la classificazione delle particelle, le collisioni ad alte energie. Il modello standard delle interazioni elettrodeboli e forti.

Studiando la struttura della materia. La termodinamica, i gas perfetti e le loro degenerazioni. Studiando la fisica teorica e la chimica fisica. Capire lo spettro elettromagnetico, i sistemi di magnitudine, i sistemi fotometrici di Johnson. La diffrazione della luce, la formazione dell'immagine, il potere risolutivo. La radiazione di corpo nero. I pianeti, i satelliti, i meteoriti, le comete, le stelle, il Sole. I diagrammi H-R, l'effetto Doppler, le velocità delle stelle, le classificazioni spettrali.

Studiando la statistica. Le proabilità, le distribuzioni, il teorema di Bayes. Le leggi di distribuzione, la distribuzione di Poisson e quella normale. I campionamenti, gli errori, le medie pesate. I test. I campi elettrici e magnetici. La geometria sferica, la trigonometria. Le strutture algebriche, le equazioni lineari. Studiando la geometria, l'analisi, la fisica e la chimica.

Non sapevo che ce l'avrei fatta. Lo speravo. Ma non sembrava più possibile.

E invece è fatta.

Attraverso le difficoltà, fino alle stelle.

Bibliografia

Astrofisica multimessaggero alle alte energie

• Maurizio Spurio. Probes of Multimessenger Astrophysics. Astronomy and Astrophysics Library, Springer

Astronomia

• A. Braccesi. Esplorando l'Universo. Zanichelli, Bologna, 1988
• Carroll, Ostlie. An introduction to Modern Astrophysics. Pearson

Storia dell'Astronomia

• Anton Pannekoek. A History of Astronomy. Dover, New York, 1989
• Jean-Pierre Verdet. Storia dell'astronomia. Longanesi & C.,Milano, 1995.
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Chimica

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• I. N. Levine, Quantum Chemistry (3th Edition), Allyn and Bacon, Inc., 1983, ISBN 0-205-07952-0, Cap. 1-11.
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Galassie

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• Kippenhahn, Rudolf, Weigert, Alfred, Weiss, Achim. Stellar Structure and Evolution. Astronomy Astrophysics and Astroparticles
• Livio Gratton. Introduzione all'astrofisica.
• Longair Malcolm S. Galaxy Formation. Astronomy and Astrophysics Library, Springer
• S. Chandrasekhar, An Introduction to the Study of Stellar Structure
• Verschuur & Kellermann Eds. Galactic and extragalactic Radio Astronomy.

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• Habing, H. J. The interstellar medium
• Harwit, Martin. Astrophysical Concepts. Springer Verlag
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Elaborazione immagini

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• A. N. Tikhonov and A.V. Goncharsky. Ill-Posed Problems in Natural Sciences. MIR Pub.
• D. F. Gray. The Observation and Analysis of Stellar Photospheres. John Wyley & S. New York.
• I. J. D. Craig and J. C. Bown. Inverse Problems in Astronomy. Adam Hilger Pub.
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• R. L. White and R. J. Allen. The Restoration of HST Images and Spectra. STScI.

Fisica matematica e teorica

• Arnold, Metodi matematici della Meccanica Classica, Editori Riuniti.
• Arnold, Equazioni differenziali ordinarie, Editori Riuniti.
• Fasano-Marmi, Meccanica analitica, Boringhieri.
• Gallavotti, Meccanica elementare, Boringhieri.
• F. John, Partial differential equations, Springer Verlag.
• H. Pollard, Celestial Mechanics.
• L. D. Landau, E. M. Lifsits. Fisica teorica. Editori Riuniti Univ. Press
• P. Caldirola, R. Cirelli, G. Prosperi. Introduzione alla fisica teorica. UTET
• J. Chahoud. Meccanica quantistica. Pitagora
• E. Onofri, C. Destri. Istituzioni di fisica teorica. Ed. Nuova Italia.