proprietà fisiche delle galassie e loro evoluzione stefano ciroi dipartimento di astronomia...
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Proprietà fisiche delle Proprietà fisiche delle galassie e loro evoluzionegalassie e loro evoluzione
Stefano CiroiDipartimento di Astronomia
Università degli Studi di Padova
Che cosa è una galassia?
Polveri
Materia oscura
Stelle
Gas
GRAVITA’
serpentescudo
aquila
La Via Lattea
cigno
lira
aquila
sagittario
scorpione
Via Lattea – Scheda
Luminosità ~ 2 x 1010 L
Massa ~ 26 x 1011 M
disco ~ 105 anni-luce h disco ~ 103 anni-luce
No. di stelle ~ 4 x 1011 Densità media di stelle ~ 1 per 125 anni-luce3
Separazione media fra stelle ~ 5 anni-luce
La stella più vicina al Sole, Proxima Centauri, si trova a ~ 4.3 anni-luce
R
V
RVωRV RVωRV
R
V
Cinematica delle stelle
Rotazione rigida o di corpo solido
R
V
kT
R2
3
kT
R2
3
R
V
1/2
2
2
RV
kRV
kRT
R
1/2
2
2
RV
kRV
kRT
R
3a Legge di Keplero
Rotazione kepleriana
R
Vm
R
MmG
FF2
2
centgrav
R
V
Mm
02KU
KU2
1
mV2
1
R
MmG
2
1R
Vm
R
MmG
FF
2
2
2
centgrav
1
23
Teorema del Viriale
Rotazione differenziale
G
RVM
2
G
RVM
2
Distanza dal centro (x 103 anni-luce)
Velo
cità
cir
cola
re (
km/s
ec)
6.13 12.27 18.40 24.54
R ~ 8.5 kpcv ~ 220 km/secT ~ 2.4 x 108 anni
Moto kepleriano
Distanza dal centro (kpc)
Morfologia delle galassie
Galassie Ellittiche
Galassie a Spirale
Gala
ssie
Irr
eg
ola
ri
E0-E7 S0 Sa Sb Sc Irr
Morfologia
Solo bulgeBulge + Disco
Bulge grosso +
Disco
Bulge piccolo +
DiscoSolo disco
Bracci di spirale
Nessuno Nessuno Avvolti Aperti Tracce
GasQuasi assente
Quasi assente
1% 2-5% 5-10% 10-50%
Regioni H II
Nessuna Nessuna Poche Molte Dominanti
Stelle Vecchie VecchieAlcune giovani
Soprattutto giovani
Tipo spettrale
G, K G, K G, K F, K A, F A, F
Colore Rosso Rosso Blu
Massa (M) 108 - 1013 109 - 1012 108 - 1011
Luminosità (L )
106 - 1011 108 - 1011
ν
cλ
ν
cλ
= lunghezza d’onda = frequenzac = velocità della luce = 300 000 km/s
Effetto Doppler
v < 0
v = 0
v > 0
cv
1
νν 0
cv
1
νν 0
c
v
λ
λλz
c
v1λλ
0
00
c
v
λ
λλz
c
v1λλ
0
00
0νν
0νν
0νν
redshift
Spettroscopia
Cinematica delle galassie
i = 0° i = 45° i = 90°
materia oscura
Moti caotici in galassie ellittiche o in bulge di spirale
Dispersione di velocità
1N
vvσ
N
vv
N
1i
2i
N
1ii
Cosa determina la morfologia di una galassia
Interazioni gravitazionali
110 Mpcskm72H
dHv 0
Legge di Hubble
1929 Edwin Hubble scopre che le galassie si allontanano da noi e che la loro velocità di recessione è tanto maggiore quanto maggiore è la distanza da noi
00
0
H
czd
c
v
λ
λλz
(in Mpc) valido se z<1
22zz
2z
H
czd1
cv
1
cv
1
λ
λλz
200
0
(in Mpc)
anni1013.6103.15
103.09
72
1
H
1 97
19
0
0H
1vd
Età dell’Universo
lontano nello spazio = indietro nel tempo
(Mpc)
13 miliardi di anni-luce
La teoria del Big Bang
WMAP
La radiazione di fondo cosmico a 3 K
Chiuso> 1
Piatto= 1
Aperto< 1
Quale futuro per l’Universo?
THE END
