Tesi di laurea specialistica a Merate

L’attività di ricerca che si svolge a Merate comprende:

Pulsazioni stellari
Pianeti extra-solari
Oggetti compatti galattici
Formazione ed evoluzione delle galassie
Ammassi di galassie
Struttura a grande scala dell’Universo e cosmologia
Nuclei galattici attivi
Gamma ray bursts
Tecnologia per strumenti nel visibile e per raggi X

L’osservatorio di Brera, nella sua sede di Merate, ha una foresteria per gli studenti, con 12 posti letto.
L’ambiente è molto piacevole, e assomiglia ad un campus universitario.
Finora le tesi sono state tutte di ricerca, della durata di circa un anno.
Di seguito una carrellata delle tesi disponibili.

Ammassi di Galassie: misura di abbondanze dei metalli da dati X

Ricercatori di riferimento: Sabrina De Grandi
L’emissione X degli ammassi di galassie è prodotta da un plasma tenue e caldissimo che ne permea l’intera buca di potenziale.
Osservazioni effettuate con i più moderni telescopi attualmente in orbita, permettono di misurare le proprietà fisiche di questo plasma, quali la temperatura, densità e composizione chimica.
Capire quale sia l’origine di questo gas, come e quando si sia arricchito di elementi pesanti, come si sia evoluto nel tempo è uno degli scopi principali dei ricercatori che lavorano in questo campo.
La tesi qui offerta consiste nell’analisi e interpretazione di osservazioni XMM-Newton di ammassi.
Lo scopo principale è la rilevazione e misura degli elementi chimici presenti nel gas, l’indagine della loro origine e il confronto con quanto aspettato secondo i più attuali modelli di arricchimento teorici.

Binarie X: stelle di neutroni e buchi neri

Ricercatori di riferimento: Tomaso Belloni
Ci troviamo in un periodo in cui diversi satelliti per astronomia X e gamma sono attivi. La disponibilità di una grande mole di dati di archivio, unitamente alla possibilità di ottenere nuove osservazioni, fornisce le condizioni ideali per studiare sorgenti molto variabili come le binarie X.
Diversi argomenti di tesi sono disponibili in questo campo, su sistemi sia con stelle di neutroni che con buchi neri, con particolare enfasi sulla variabilità temporale rapida in raggi X.
Si tratta di tesi osservative che si inseriscono in un contesto internazionale, sia all’interno di una rete di ricerca europea sui buchi neri che in collaborazioni con singoli istituti in Europa, Stati Uniti e India.

Binarie X transienti

Ricercatori di riferimento: Sergio Campana, Paolo D’Avanzo
Le binarie X sono sistemi costituiti da un "oggetto compatto" (una stella di neutroni o un buco nero) e da una stella normale.
Questi sistemi binari sono gli oggetti più brillanti del cielo X.
La gran maggioranza di questi sistemi però è transiente cioè splende per brevi periodi rimandendo in quiescenza per la maggior parte del tempo.
Lo studio a diverse lunghezze d’onda di questi sistemi (principalmente X e ottico/NIR) permette di studiare i meccanismi di emissione in quiescenza.
Le tesi su questi argomenti si compongono di una parte osservativa (utilizzando dati in banda X presi da satelliti o/e dati ottico/NIR di telescopi ESO situati in Cile) e di una parte di interpretazione di questi dati alla luce dei modelli esistenti.

Gamma Ray Bursts: analisi e interpretazione di dati multifrequenza

Ricercatori di riferimento: Giancarlo Ghirlanda, Gabriele Ghisellini
La combinazione di osservazioni da satellite e da terra permette ora di studiare i Gamma Ray Burst su tutto lo spettro elettromagnetico, dal radio al GeV.
Questi informazioni dovrebbero aiutarci a capire qual è il processo di emissione di queste sorgenti.
In particolare i nuovi dati pubblici del satellite Fermi, combinati con quelli del satellite Swift, permettono di studiare la variabilità spettrale dell’emissione dall’ottico-UV attraverso la banda X fino a centinaia di GeV e testare per la prima volta i modelli teorici proposti negli ultimi 40 anni.
Sono disponibili diverse tesi sui GRB che compendiano l’analisi dati multifrequenza (di Swfit e Fermi e anche dati di archivio) con l’interpretazione e lo sviluppo di modelli teorici per l’interpretazione dei risultati ottenuti.

Gamma-ray bursts

Ricercatori di riferimento: Sergio Campana, Stefano Covino, Gianpiero Tagliaferri
Il satellite Swift e lo spettrografo X-Shooter montato al Very Large Telescope dell’ESO (progetti in cui l’osservatorio è fortemente coinvolto) stanno rivoluziondo lo studio dei GRB.
Osservazioni combinate in X e in ottico permettono di studiare in dettaglio l’ambiente fisico che circonda il GRB prima dell’esplosione.
Tesi su questi argomenti partono dall’analisi dei dati per arrivare a darne una interpretazione fisica e (in caso) all’elaborazione di un simulazioni numeriche.

gOlem - Gruppo ottiche e lenti Merate

Ricercatori di riferimento: Marco Riva
Scarica le tesi proposte dal gruppo gOlem in formato pdf (329 Kb) (il documento è in lingua inglese).

Nuclei Galattici Attivi: blazars

Ricercatori di riferimento: Gabriele Ghisellini, Fabrizio Tavecchio, Gianpiero Tagliaferri, Luigi Foschini
Il lancio del satellite Fermi (raggi gamma) e la presenza del satellite Swift (ottico, UV, X) permettono di ottenere osservazioni senza precedenti dei blazars (nuclei attivi con getto relativistico orientato nella nostra direzione). Questo aiuterà a capire come funzionano.
Le tesi su questi argomenti non sono mai completamente teoriche o completamente osservative (o di analisi dati), ma cercano di dare una preparazione più completa possibile, nei limiti di tempo e delle capacità dello studente.

Struttura a grande scala: analisi di grandi "redshift surveys", confronto con i modelli e predizioni future

Ricercatori di riferimento: Luigi Guzzo
La cosmologia sta vivendo la sua età dell’oro, avendo definito negli ultimi 10 anni un "modello standard" che è confermato da una varietà di osservazioni indipendenti.
Malgrado ciò, il modello è altamente insoddisfacente, basandosi per il 95% su ingredienti ignoti, la Materia Oscura e l’Energia Oscura.
Lo studio della distribuzione a grande scala delle galassie rappresenta una delle misure fondamentali che hanno permesso di definire il modello cosmologico e in particolare i valori dei suoi parametri.
L’Osservatorio è alla guida di nuovi progetti di survey in corso (in particolare la survey VIPERS con il VLT dell’ESO) e in preparazione (come il progetto spaziale EUCLID), che mirano a risolvere i misteri del modello cosmologico e in particolare a chiarire la natura dell’Energia Oscura.
Diversi argomenti di tesi sono disponibili in questi ambiti, spaziando dall’analisi statistica di clustering delle galassie e il confronto con i modelli, alle predizioni teoriche per survey future basate sia su metodi analitici, sia su grandi simulazioni N-corpi.

Tecnologie per ottiche e piani focali in raggi X

Ricercatori di riferimento: Giovanni Pareschi, Filippo Zerbi
Sono disponibili tesi di laurea nell’ambito sviluppo ed implementazione di ottiche per telescopi focalizzanti in raggi X, per ottiche spaziali nella banda ottica-IR, delle relative tecnologie per missioni spaziali d’avanguardia come NHXM, IXO, EXIST e WFXT.
Inoltre OA-Brera è impegnata nel campo della realizzazione di elementi disperdenti innovativi per strumentazione astronomica di piano focale nella banda ottica e infrarossa per grandi telescopi come VLT e E-ELT, e della missione spaziale EUCLID.
Le tesi riguardano sia l’implementazione di strumentazione e ottiche in esperimenti da terra e dallo spazio, sia le attività di ricerca e sviluppo per materiali e tecniche di base da applicare in futuri esperimenti astronomici da terra e dallo spazio non ancora approvati.