Paola Di MatteoBologna, giugno 2003

Interazione tra ammassi globulari e sferoide

galattico:risultati e prospettive

Roberto Capuzzo Dolcetta, Paolo Miocchi

UdR Roma La Sapienza: R. Capuzzo Dolcetta, P. Miocchi,

P. Di Matteo, A. Vicari

Interazione tra ammassi globulari e galassia

•La presenza del campo esterno influenza l’evoluzione di un a.g. •L’interazione con il disco, il bulge e con aloni di materia oscura alterano l’evoluzione del sistema,

la morfologia delle code mareali e la loro orientazione rispetto all’orbita dell’a.g.

l’evoluzione della funzione di massa

il tempo di decadimento orbitale e di disgregazione del sistema

determinando:

Simulazioni numeriche

Caratteristiche dell’interazione gravitazionale:

scale temporali diverse

complessità di calcolo di ordine N2

utilizzo di passi di integrazione individuali e variabili nell’integrazione numerica delle eq. del moto

Lungo range

Corto range

Approssimazione nel calcolo delle forze

Tecniche computazionali

ATD (Adaptive Tree Decomposition Tree-Code) codice parallelo con direttive MPI per la dinamica di sistemi autogravitanti

Approssimazione multipolare del potenziale che riduce il tempo di calcolo da O(N2) a O(Nlog8N). Utilizzo di passi di integrazione individuali e variabili nel tempoMiocchi & Capuzzo Dolcetta, 2002, A&A 382, 758

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: modello galattico

Modello triassiale di Schwarzschild, con rapporti assiali 1:1.25:2.

Mb=3109 M

rb=200pc

Componente sferica:

Schwarzschild, M., 1979, ApJ 232, 236

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: parametri dell’ammasso

Modello multimassa di King

Massa totale: 3105 M

IMF: m-2.2

Concentrazione iniziale: c=1.1

Dimensione iniziale: 20pc

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita quasi-circolare

Distanza iniziale tra a.g. e centro galattico: 500 pc

Periodo orbitale: 6.6 Myr

eccentricità dell’orbita: 0.05

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita quasi-circolare

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita quasi-circolare

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita circolare

Dopo 25 Myr l’a.g. sviluppa code per 1 Kpc

Le code mareali sono allineate lungo l’orbita dell’ammasso

Presenza di clumps nelle code

Ma si osservano strutture così estese?

Code mareali: osservazioni

Odenkirchen, M. et al., 2001, ApJ, 548, L165

http://www.sdss.org/news/releases/20020603.pal5.html

Palomar 5

estensione dell’ a.g.: 4Kpc

la massa nelle code é circa il 55% di quella nell’a.g.

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: distribuzione di densità

I clumps si formano dopo circa 6 Myr

Permangono alla stessa distanza dal centro dell’a.g. per tutta la durata della simulazione

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: quanta massa popola le code?

Dopo 25 Myr circa il 50% della massa iniziale del sistema e’ nelle code

Interazione tra a.g. e sferoide galattico:quali stelle popolano le code?

Le code sono prevalentemente popolate di stelle di piccola massa

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: cinematica

t=0

t=25Myr

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: cinematica

La los nelle zone centrali diminuisce circa del 15%

Interazione tra a.g. e sferoide galattico: decadimento orbitale

Parte dell’en. cinetica traslazionale viene

convertita in en. interna

L’a.g. si “riscalda” e decade nelle regioni

centrali della galassia

Interazione tra a.g. e sferoide galattico:risultati

Le code mareali tracciano l’orbita dell’a.g.

L’interazione con il bulge aumenta la segregazione di massa

Le zone centrali dell’a.g. tendono a “raffreddarsi”

Interazione tra a.g. e sferoide galattico:prospettive

Proseguire le simulazioni, includendo anche l’attrito dinamico, in modo da ottenere ulteriori risultati da confrontare con le osservazioni, in particolare: distribuzione spaziale delle stelle nell’a.g. (disposizione delle code, evoluzione della funzione di massa) distribuzione delle velocitá (dispersione di velocitá in funzione del tempo e della distanza dal centro dell’a.g.)