Academic literature on the topic 'Galassie ellittiche'

Questa tesi è una panoramica di alcuni concetti base su cui si fonda la dinamica delle galassie. Nel primo capitolo vengono messi in evidenza i concetti più generali dal punto di vista morfologico- strutturale attraverso la classificazione di Hubble. Nel secondo capitolo si mette in evidenza come un sistema possa essere definito non collisionale (attraverso la stima del tempo di rilassamento ai due corpi) e le conseguenze che ne derivano come, per esempio, l' anisotropia dello stesso sistema che conferisce alla galassia la sua classica forma “schiacciata”. Vengono poi descritti la collisional Boltzmann equation (CBE) e il teorema del viriale in forma tensoriale . Integrando la CBE nello spazio delle velocità otteniamo tre equazioni note come equazioni di Jeans: queste hanno una struttura del tutto identica a quelle della fluidodinamica ma con alcune eccezioni significative che non permettono di descrivere completamente la dinamica delle galassie attraverso la fluidodinamica. Il terzo capitolo è un excursus generale sulle galassie ellittiche: dalla loro struttura alla loro dinamica. Dall' applicazione del teorema del viriale ad un sistema ellittico si può notare come la forma “schiacciata” delle galassie sia una conseguenza dell' anisotropia del sistema e sia dovuta solo in minima parte alla rotazione. Successivamente viene presentato un modello galattico (quello di Jeans), che ci permette di calcolare una distribuzione di massa del sistema attraverso un' equazione che purtroppo non ha soluzione unica e quindi ci rende impossibile calcolare il rapporto massa- luminosità. Infine viene descritto il fundamental plane che è una relazione empirica tale per cui ad ogni galassia viene associato un determinato valore di raggio effettivo, dispersione di velocità e luminosità. Nel quarto ed ultimo capitolo viene trattata la dinamica delle parti più esterne di una galassia: disco e bracci. La dinamica del disco è descritta attraverso la curva di rotazione che, come vedremo, ha delle caratteristiche abbastanza diverse da una curva di rotazione di tipo kepleriano (quella che ad esempio descrive l' andamento della velocità in funzione della distanza nel nostro sistema solare). Infine viene descritta la dinamica dei bracci e la teoria delle onde di densità di Lin e Shu, due astronomi americani, che riesce a descrivere compiutamente la nascita e l' evoluzione dei bracci a spirale.

Il principale obbiettivo di questo elaborato sarà l’indagine dell’emissione di galassie ellittiche in un’ottica di tipo prevalentemente qualitativo, prestando particolare attenzione alla sua contestualizzazione all’interno della sequenza di Hubble, ovvero alla correlazione presente tra struttura di una galassia e tipologia della sua emissione. A tal proposito verrà presentata una breve introduzione alla classificazione delle galassie, soffermandosi sulla descrizione delle galassie ellittiche. Ad essa farà seguito una più approfondita analisi fotometrica di questa tipologia di oggetti astronomici, nella quale si metteranno in luce gli stretti legami presenti tra luminosità bolometrica e altre loro caratteristiche dinamiche e morfologiche. Successivamente, attraverso l’analisi degli spettri di alcune galassie, si tenterà di spiegare l’andamento dell’emissione nelle diverse bande dello spettro elettromagnetico, ricollegandola ai processi fisici che vi stanno alla base e alle proprietà dell’ambiente nel quale avvengono. Infine si tratterà molto brevemente di come la presenza di un nucleo galattico attivo può influire sull’emissione della galassia, presentando le caratteristiche principali delle cosiddette galassie attive.

La seguente tesi è una panoramica dei concetti base riguardanti la dinamica delle galassie, considerando in particolare quelle ellittiche e quelle a spirale. Il primo capitolo riporta le principali caratteristiche morfologiche e strutturali delle galassie e la loro classificazione con una breve descrizione per ciascuna sottocategoria. Nel secondo capitolo si caratterizza la dinamica di un sistema galattico, vengono analizzate le condizioni e le semplificazioni che possono essere applicate al caso in esame e si ricavano alcune relazioni importanti che permetteranno uno studio più approfondito nei capitoli seguenti. Il terzo capitolo è dedicato allo studio delle galassie ellittiche tramite le equazioni appena trovate. Vengono inoltre definite alcune quantità particolari che porteranno a legare varibili dinamiche del sistema con altre osservative, e come tali le relazioni ottenute ci consentono di studiare i sistemi presi in esame. Il quarto capitolo è, infine, incentrato sulla dinamica delle galassie a spirale, con particolare interesse alle curve di rotazione e ai profili di densità a cui esse sono collegate. Successivamente vengono date alcune informazioni base sulla dinamica delle strutture della galassia quali bracci e barre.

In questo elaborato si mettono in evidenza i tratti salienti che caratterizzano la dinamica galattica, con un occhio di riguardo verso le galassie ellittiche e a spirale. Nel primo capitolo si dà luce ai tratti morfologici distintivi delle varie galassie, inquadrati dalla classificazione di Hubble. Nel secondo capitolo si presentano le galassie come sistemi non collisionali che ancora non hanno sviluppato una propria termodinamica e si introduce il fondamentale concetto di tempo di rilassamento. Partendo dalla definizione di funzione di distribuzione si delinea, poi, l’equazione non collisionale di Boltzmann che descrive le galassie in esame. Sfruttando il metodo dei momenti si ricavano, dunque, le equazioni di Jeans che introducono importanti informazioni, nonché il concetto di tensore di dispersione delle velocità che ci mostra come le galassie possano essere considerati come sistemi anisotropi con una temperatura di natura tensoriale. In chiusura di capitolo, si trovano cenni al teorema del viriale, dal quale si vede come poter stimare la massa di una galassia. Il terzo capitolo presenta le relazioni caratterizzanti le galassie ellittiche, come quelle che intercorrono tra luminosità, dimensioni e dispersione delle velocità, sintetizzate dalle relazioni di Faber-Jackson e di Kormendy. Il quarto capitolo si concentra sulla costruzione della curva di rotazione delle galassie a spirale sfruttando la riga a 21 cm dell’idrogeno neutro come tracciante della galassia. Dalla discrepanza dei dati osservativi con quelli teorici si introduce, quindi, qualche accenno sulla materia oscura. Il capitolo conclusivo pone l’attenzione sui merging galattici, in particolare su quello che avverrà tra circa 4 miliardi di anni tra la nostra Via Lattea e Andromeda, mostrando come il tipo morfologico di una galassia sia soggetto a cambiamenti nel tempo.

La seguente tesi è una panoramica dei concetti base riguardanti la dinamica delle galassie, considerando in particolare quelle ellittiche e quelle a spirale. Dopo una breve introduzione sullo studio della dinamica galattica, il primo capitolo riporta le principali caratteristiche morfologiche e strutturali delle galassie, nonché la loro classificazione piú importante. Nel secondo capitolo si caratterizza la dinamica stellare di un sistema di galattico (si parte da un approccio discreto per generalizzare ad uno continuo), vengono analizzate le condizioni e le semplificazioni che possono essere applicate al caso in esame e si ricavano alcune relazioni importanti che permetteranno uno studio più approfondito nelle applicazioni astrofisiche. Il terzo capitolo è dedicato allo studio delle galassie ellittiche tramite le equazioni appena trovate. Vengono inoltre definite delle quantitá particolari che porteranno a legare variabili dinamiche del sistema con altre osservative, e come queste relazioni ci consentano di ricavare informazioni importanti riguardo i sistemi presi in esame. Il quarto capitolo è ,infine, incentrato sulla dinamica delle galassie a spirale, con particolare interesse alle curve di rotazione e ai profili di densità a cui esse sono collegate. Successivamente vengono date alcune informazioni base sulla dinamica delle struttura della galassia, in particolare i bracci.

In questa tesi si cerca di affrontare in maniera abbastanza esaustiva la dinamica delle galassie a spirale ed ellittiche. Inizialmente viene data una panoramica sulla classificazione morfologica di Hubble ed un sommario elenco dei principali processi di radiazione dei due tipi di galassie in esame. Nel corpo centrale della tesi vengono spiegate le teorie fisiche principali su cui si basa la dinamica stellare. Nei due ultimi capitoli finali invece vengono descritte le principali relazioni fotometriche e spettroscopiche, in particolare per le galassie ellittiche abbiamo la relazione Faber-Jackson e di Kormendy; mentre per le galassie e spirale viene mostrata la relazione di Tully-Fisher. Inoltre per le galassie e spirale vengono descritti in maniera superficiale la curva di rotazione e la natura ed evoluzione dei bracci.

Questa tesi si propone di essere un'introduzione al complesso mondo della dinamica delle galassie. Inizieremo con la classificazione di Hubble per poi concentrarci più nello specifico sui due diversi tipi di galassie dominanti. Parleremo poi più nello specifico delle galassie ellittiche e di quelle a spirali, cercando di elencare tutte le proprietà dinamiche e le leggi più importanti. Soffermandoci su alcune caratteristiche peculiari delle due galassie inizieremo ad indagare le loro relazioni con la dinamica del sistema, in particolare la forma della galassia. Successivamente inzieremo ad impostare il problema della dinamica dal punto di vista della fluidodinamica, cercando di arrivare ad avere un modello finale esaustivo, che ci permetta di collegare forma e dinamica.

Che cosa sono le galassie? Che differenza c'è tra quelle a spirale e quelle ellittiche? Perché hanno forme diverse? La dinamica stellare è uno strumento che dà delle risposte a questi interrogativi. Tale disciplina è la protagonista nel determinare la struttura e l'evoluzione dei sistemi stellari. Il presente elaborato è volto a introdurre i modelli teorici e le tecniche utilizzate per analizzare i moti delle stelle, cioè a introdurre l'ampio campo della dinamica stellare. I tentativi di analizzare la dinamica delle galassie hanno inizio nel secolo scorso, dopo che l'astronomo Hubble scoprì dei sistemi stellari molto lontani, rivoluzionando la visione che si aveva dell'intero Universo. Questa scoperta spianò la strada verso un nuovo modello di Universo, in cui le galassie giocano il ruolo di mattoni costituenti dell'intero cosmo. Dopo aver introdotto i tipi di galassie osservate da Hubble, in queste pagine si vedrà come le stelle in una galassia costituiscano un sistema non collisionale, introducendo il concetto di tempo di rilassamento a 2 corpi. In seguito, servirà trovare un set di equazioni che siano in grado di descrivere tali sistemi, in particolare un'equazione del moto e un'equazione di continuità. Queste equazioni sono dette equazioni di Jeans. In conclusione, si farà un approfondimento sulla dinamica delle galassie ellittiche, concentrandosi sullo schiacciamento degli sferoidi e sul piano fondamentale, e sulla dinamica del disco delle galassie a spirale, chiarendo il ruolo delle costanti di Oort e della curva di rotazione.

La tesi si propone di dare una caratterizzazione generale sulla dinamica delle galassie, in particolare, il caso ellittico e a spirale. Nel primo capitolo, sono state esposte le scale delle grandezze fisiche che caratterizzano e definiscono una galassia e gli aspetti osservativi che hanno portato a distinguerne poche grossolane categorie in base a proprietà visive, mostrando importanti correlazioni con proprietà morfologiche e strutturali. Nel secondo capitolo, corpo principale dell'elaborato, vengono motivate le principali ipotesi che permettono di trattare una generica galassia, assunta composta da un numero N di stelle come un non collisionale, portando vantaggi di semplificazione del problema: si parte dall'ipotesi di approssimazione delle stelle come punti materiali, fino a trascurare la granularità del sistema, entro un tempo scala detto tempo di rilassamento. Segue una trattazione di estrapolazione di informazioni dalle equazioni che descrivono il moto e una breve esposizione della principale distinzione tra un fluido ordinario e un fluido non collisionale, derivante dalla stessa ipotesi di sistema non collisionale. Il terzo capitolo si propone di dare alcune applicazioni, alle galassie ellittiche e spirali, dei risultati teorici trattati nel capitolo precedente, con brevi riscontri nell'ambito osservativo. Nel caso delle galassie a spirale si accenna alla principale motivazione che ha portato all'ipotesi dell'esistenza della materia oscura e vengono illustrati qualitativamente, i modelli più semplici di descrizione della dinamica dei bracci.

In questa tesi si vuole fornire una descrizione generale delle dinamiche delle galassie ellittiche e a spirale. Nel primo capitolo si danno informazioni generali sulle grandezze che caratterizzano le galassie e come esse vengono classificate. Nel secondo capitolo si espone il concetto di sistema collisionale, si fa notare come le galassie risultino essere sistemi non collisionali e come questo porti delle semplificazioni nella trattazione di questi oggetti e ne spieghi alcune caratteristiche. Si prosegue andando a considerare le equazioni che descrivono il moto (equazione non collisionale di Boltzmann, equazioni di Jeans, teorema del viriale in forma tensoriale) e le informazioni che si possono ricavare. Nel terzo capitolo ci si concentra sulle galassie ellittiche e sulle principali leggi che le descrivono e dalle quali è possibile ottenere stime riguardo distanza e dimensioni. Il quarto e ultimo capitolo è incentrato sulle galassie a spirale e in particolare sulla dinamica del disco, e come si è giunti all'ipotesi dell'esistenza della materia oscura, e sulla dinamica dei bracci.