“Il Cielo come Laboratorio”
anno scolastico 2008/09
Valentina Guglielmo, Nicola Amoruso, Angelo Colombo
Liceo Scientifico “E. Curiel” - Padova
Asiago, 3 – 7 febbraio 2009
DISPERSIONE DI VELOCITA’ IN
GALASSIE ELLITTICHE
Fonti, tecniche e svolgimento del lavoro:
Fonte dati:
• archivio SDSS
• articolo “A Survey of Galaxy Redshifts. Data
Reduction Techniques” di Tonry and Davis, the
Astronomical Journal
Software:
IRAF - FXCOR
Tecniche:
Correlazione incrociata ed analisi spettrale
La dispersione di velocità fornisce una stima del
moto caotico delle stelle attorno al centro di massa
della galassia.
Le galassie ellittiche sono composte prevalentemente di
stelle di prima popolazione (classe K).
Il loro spettro è la somma degli spettri delle stelle
dalle quali sono composte.
Confrontando le righe dei due spettri (privati del continuo)
Si ottiene un picco di
correlazione (con il
programma Iraf Fxcor)
che si approssima ad una
gaussiana e permette il
calcolo della dispersione
Il significato fisico della dispersione è dato da
 v  v 
σ
N 1
2
Cioè la deviazione standard delle velocità lineari stellari
rispetto alla velocità media
Utilizzando i valori delle dispersioni e i raggi efficaci delle
singole galassie si può calcolare la massa
M=
Re  σ 2
0.33  G
Re  σ 2
M=
0.33  G
La formula deriva dal teorema del viriale (2Ek + U = 0) con
la sostituzione v = cost * σ
Confrontando i valori di massa e dispersione ottenuti si
osserva che confermano la proporzionalità prevista
M
2 1
=σ
 cost
R
G
Infatti la dispersione cresce con la “densità di massa
lineare” della galassia
350,00
300,00
Dispersion (Km/s)
M
1
= σ 2  cost
R
G
250,00
200,00
150,00
100,00
50,00
0,00
0,00E+00
2,00E+10
4,00E+10
M/Ref (Mo/")
6,00E+10
8,00E+10
Conclusioni
All’ aumentare della massa di una galassia (ellittica)
aumenta anche la caoticità del moto delle stelle al suo
interno, e quindi la dispersione.
Una simile relazione può valere per qualsiasi insieme di
corpi in moto attorno a un centro di massa,
a meno di una costante
Si può supporre che materia oscura
e buchi neri alterino tali relazioni
Si ringrazia il Dipartimento di Astronomia dell’Università di
Padova e la Dirigenza del Liceo scientifico “E. Curiel” di
Padova
Un particolare ringraziamento ai proff.
Stefano Ciroi e Francesco di Mille