Fondamenti di Astrofisica. Alessandro Marconi

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1 Alessandro Marconi

2 La Via Lattea Ottico (~ Å) Infrarosso (~1-4 μm)

3 Il Centro Galattico nell IR Piano del Disco Galattico Ammasso di Stelle nel centro galattico! Centro Galattico 3

4 Osservazioni radio ( λ = 90 cm ) Piano del Disco Galattico Sgr A* Sagittarius A 4

5 Moti propri nel centro galattico 5

6 Orbite (2009) 0.2 GILLESSEN ET AL. Vol S6 S5 S14 S4 S27 S17 S12 S2 S29 S31 S19 Dec " Orbita della stella S2 dal 1992 al 2009 Dec " S8 S9 S1 S24 S13 S38 S21 S18 S Posizione di Sgr A* R.A. " f the stars in the central arcsecond for which we were able to determine orbits. In this illustrative figure, the coordinate system250 was chosen Stelle per cui è stato possibile determinare le orbite dai moti propri. the parameters should be chosen orthognterestingly, for a sufficiently long chain pend upon the chosen jump distance; that r how fast the chain samples the parameter ed the MCMC algorithm. Assuming some e.g., as determined from a preliminary fit ried all six orbital elements and checked in this six-dimensional parameter space the chain is compact and reasonably well R.A. " 750 since they were proposed to member of a clockwise-rotating disk of stars (Paumard et al. 2006). Similarly, we could 1000 not detect Velocità di S2 an acceleration for S95 (IRS16 NW). This excludes 1250the star from being a member of the counter-clockwise disk (Paumard 1500 lungo la linea di et al. 2006), since in that case it should show an acceleration of 150 µas yr 2,whilewecanplaceasafeupperlimitof 1750 vista (Doppler) a<30 µas yr DISCUSSION Year igure 13. Top: S2 orbital data plotted in the combined coordinate system and vrad km s

7 La curva di rotazione Galattica Rotazione di corpo rigido entro R< 300 pc (V R). Curva di rotazione piatta oltre il Sole (V = costante) c è più massa di quella delle stelle visibili. 7

8 Rotazione delle galassie a spirali E facile ottenere la curva di rotazione di una galassia esterna simile alla Via Lattea ( spirale ) utilizzando le righe di emissione del gas ottiche (per esempio Hα 6563 Å) o radio (HI a 21 cm). NGC 6946 Ottico Radio (HI 21cm) 8

9 Curve di rotazione delle spirali corpo rigido (V~R) velocità costante (V~V0) Ottico Radio (HI) 9

10 La curva di rotazione Galattica Rotazione di corpo rigido entro R< 300 pc (V R). Se tutta la massa della galassia fosse concentrata entro l orbita del Sole, la curva di rotazione oltre il Sole seguirebbe la Legge di Keplero (V R -1/2 ). Curva di rotazione piatta oltre il Sole (V = costante) c è più massa di quella delle stelle visibili. 10

11 L alone oscuro

12 La natura della materia oscura Gas Polvere Massive Compact Halo Objects (MACHOs) atomico molecolare ionizzato Stelle Seq. Principale Stelle Giganti Stelle Neutroni Buchi Neri Nane Bianche Nane Marroni e Pianeti HI emette a 21 cm emette righe molecolari (CO) emette nei raggi X emette nell Infrarosso, fatta metalli solo 2% materia. visibili visibili da Supernovae: dove i metalli? Solo 10% massa iniziale, resto? arricchimento ISM, aloni rossi per giganti (precursori) nelle galassie. da M~10-3 M a ~0.07 M = 70 MJ (soglia accensione fusione H)

13 Lensing gravitazionale da MACHO

14 Natura della Materia Oscura Materia Oscura Barionica materia ordinaria fatta di protoni e neutroni Non Barionica Resti di stelle (stelle neutroni, buchi neri) Nane Brune Cold Dark Matter (CDM) particelle con v c Hot Dark Matter (HDM) particelle con v c MACHOS (Massive Astrophysical Compact Halo Objects) WIMPS?? (Weakly Interacting Massive Particles) Neutrini (ν) +?? ~15% Ciò che resta < 3% 14

15 Galassie Ellittiche 15

16 I moti orbitali nella Galassia Moti prevalentemente circolare nei dischi della spirali Moti prevalentemente caotici nei bulge delle spirali e nelle ellittiche. 16

17 Galassie Irregolari LMC SMC

18 Il Gruppo Locale La Via Lattea è membro di una gruppo di > 30 galassie in interazione gravitazionale. Il Gruppo Locale è composto da: due spirali giganti la Via Lattea; M31 (Andromeda); una spirale più piccola M33 (la galassia a Triangolo); il resto sono ellittiche nane e irregolari. Andromeda e la Via Lattea sono circondate da nubi di galassie satelliti. 18

19 Andromeda e i suoi satelliti Andromeda diametro del disco ~70 kpc; massa ~ M. Satelliti M32 ellittica nana; diametro ~ 3 kpc; massa ~ M. M110 sferoidale nana; diametro ~ 6 kpc; massa < M. M31 M32 M110 19

20 Alcune proprietà delle galassie 20

21 Galassie Interagenti

22 Galassie Interagenti Immagine ottica Immagine HI 22

23 Interazione e Fusione di galassie 23

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