Franco Vazza

Una lista aggiornata di possibili tesi di Laurea Magistrale include:

1. The maximal non-thermal emission from the cosmic web 

• Caso scientifico: la formazione delle strutture cosmiche procede tramite la dissipazione dell'energia cinetica di infall del gas e della materia oscura, per mezzo di shock ed altri processi dissipativi. L'emissione non termica (in banda radio) può al massimo usare una frazione di questa energia: quant'è il massimo possibile, in funzione della scala spaziale, dell'ambiente e dell'epoca cosmica?

• Il progetto: derivare il collegamento  fisico tra energia cinetica libera in funzione dell'ambiente cosmico ed emissione radio in funzione della frequenza, con attenta valutazione delle assunzioni cruciali. 

• Metodi: analisi numerica di simulazioni cosmologiche con il codice a griglia ENZO e calcoli analitici.

• Tesi in collaborazione con Dr. G. Brunetti (IRA).

• Alcune pubblicazioni di riferimento: Brunetti & Vazza 2020

2. Study of the network statistics of the simulated cosmic web

• Caso scientifico: l'analisi  delle reti complesse è una disciplina relativamente nuova e con potenti applicazioni in castro astrofisico.  Permette di descrivere in modo quantitativo il livello di auto-organizzazione della rete cosmica di materia, e di confrontarla con simili statistiche ottenute per reti complesse di natura completamente diversa. Le statistiche della rete cosmica possono anche essere usate (con dati esistenti o futuri, per esempio ottenuti dalle survey di EUCLID o di SKA) per vincolare i parametri cosmologici, in un approccio complementare a tecniche più classiche usate in cosmologia.    

• Scopo: calcolare i parametri della rete cosmica più importanti, per una serie di re-simulazioni cosmologiche con diverse variazioni della cosmologia, in modo da quantificare come la rete cosmica risponde a variazioni fisiche. 

• Metodi: analisi di simulazioni cosmologiche prodotte col codice ENZO, e produzione di nuovi codici (in Python o Julia) per il calcolo dei parametri della rete cosmica.  

• Tesi in collaborazione con Dr. M. Tsizh (DIFA).

• Qualche referenza: Tsizh et al. 2022 ; Vazza & Feletti 2021 
  

E' tuttavia sempre possibile per gli studenti, se hanno delle idee sufficientemente chiare sulla materia, di proporre tesi particolari sulle tematiche di competenza del docente. 

Tutte le tesi proposte sono fortemente incentrate sull'utilizzo di simulazioni numeriche (con livelli di difficoltà concordabili di volta in volta in base alle capacità ed interesse degli studenti) come strumento per meglio conoscere la fisica del gas e del campo magnetico nelle strutture più grandi del Cosmo. E' necessario un livello minimo di conoscenza ed interesse per il calcolo numerico, ma non necessariamente di un linguaggio di programmazione in particolare; il relatore di preferenza propone lo sviluppo e/o l'utilizzo di algoritmi scritti in Julia (https://julialang.org) , probabilmente il linguaggio di programmazione più versatile e performante per lo sviluppo di nuovi codici scientifici. 

Tutte le tesi sono pensate per arrivare a produrre, nell'arco del progetto stesso o poco dopo il medesimo, almeno una pubblicazione scientifica - così è stato per tutte le tesi magistrali da me finora proposte in Italia, o in precedenza all'Università di Amburgo:

Manuel O. Stubbe (2015) -> https://arxiv.org/abs/1603.02688

Stephan Hackstein (2016) -> https://arxiv.org/abs/1607.08872 e https://arxiv.org/abs/1710.01353

Paul M. Hinz (2017) -> https://arxiv.org/abs/1805.11113 e https://arxiv.org/abs/1711.02669

Matteo Angelinelli (2018)-> https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020MNRAS.495..864A/abstract

Marco Simonte (2020) 

 > https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022A%26A...658A.149S/abstract

Laura di Federico (2022)

-> https://arxiv.org/abs/2210.01591

Luca Beduzzi (2023)

> https://arxiv.org/abs/2306.03764