Fondamenti di AstrofisicaAlessandro Marconi

AA 2009/2010 Fondamenti di Astrofisica

Hubble Ultra-Deep Field

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esposizione più “profonda” esistente

200′′× 200′′ ~ 10-7 di tutto il cielo

~104 galassie rivelate

Spirali

Ellittiche

Irregolari

Galassie a Spirale

Galassia a Spirale

La Via Lattea

La Via Lattea

La Via Lattea (All Sky)

Ottico(~4000-7000 Å)

Infrarosso(~1-4 μm)

Spirale: struttura materiale?

Spirale: onde di densità?

Spirale: orbite stellari

Orbite casuali Orbite “correlate”

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Origine delle braccia a spirale

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Le braccia a spirale non sono strutture di materia che orbitano a velocità fissate.

Sono onde di densità (come le onde sonore), risultato della “sincronizzazione” delle orbite stellari.

Sono paragonabili a “ingorghi” automobilistici ...

Le orbite stellari sono leggermente ellittiche e come tali ruotano esse stesse attorno al centro galattico.

Le spirali si formano quando le orbite ruotano con velocità simili.

La densità è più alta dove le orbite si “accumulano” → si formano le braccia a spirale.

Onda a barra: orbite allineate

Onda a spirale: orbite disallineate

Orbite “boxy” disallineate

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Struttura a spirale della Galassia

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Sono stati identificati 4 braccia a spirale principali.

Esistono anche diverse braccia minori.

Il Sole si trova al bordo di uno di questi.

Sferoidi di rotazione

Oblato Prolato

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I moti orbitali nella Galassia

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Le stelle nel disco e nelle componenti sferoidali seguono orbite differenti attorno al centro della Galassia.

Le stelle del Disco, le nubi del mezzo interstellare ecc., seguono orbite quasi circolari nel piano del disco della Galassia.

Le stelle dell’Alone e gli Ammassi Globulari hanno orbite fortemente ellittiche, orientate casualmente.

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Le Popolazioni Stellari

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La Galassia contiene due popolazioni di stelle che si distinguono per l’abbondanza di elementi più pesanti dell’Elio, i Metalli.Stelle di Popolazione I: si trovano nel disco, sono ricche di metalli, relativamente giovani.Stelle di Popolazione II: si trovano nell’alone, povere di metalli, vecchie (prima generazione di stelle nella Galassia).

Popolazione I: molte righe di assorbimento anche da elementi più pesanti (metalli).

Popolazione II: righe di assorbimento quasi esclusivamente da H.