Physical Cosmology 7/3/2016

Physical Cosmology
7/3/2016
Docente: Alessandro Melchiorri
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Libri di testo consigliati
Barbara Ryden, Introduction to Cosmology
http://www.astro.caltech.edu/~george/ay21/readings/Ryden_IntroCosmo.pdf
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An introduction to General Relativity, Sean Carroll
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Modern Cosmology, Scott Dodelson
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T. Padmanabhan, structure formation in the universe
Età degli Ammassi Globulari
-
Misuriamo l’età degli ammassi a partire dalla
magnitudine del punto di turn-off delle sue stelle di
sequenza principale nel diagramma HR.
-
Confrontiamo poi questo con modelli di evoluzione
stellare che predicono la luminosità e temperatura di una
stella in funzione del tempo.
Esempio: 47 Tucanae
Secondo ammasso globulare piu’luminoso (mag 4.9)
Dista 4100 pc
Le stelle di
sequenza
principale
bruciano
idrogeno
nel nucleo.
Il tempo
di permanenza
in seq. principale
va come
Ammasso
Aperto
Stelle Giovani
Inutile per
determinare l'età
Ammasso
Globulare
Stelle Vecchie
OK per età
Risultati recenti su età ammassi globulari
(Gratton et al. 2003)
Età delle nane bianche
Una nana bianca è lo stadio finale di una stella che
possedeva meno di 8 masse solare sulla sequenza
principale.
- La pressione gravitazionale è sostenuta dalla pressione
del gas di elettroni degenere (principio di Pauli) e non
dalla fusione.
- Le nane bianche si raffreddano lentamente.
- Possiamo confrontare la luminosità delle nane bianche
con modelli teorici. Le meno luminose forniscono un limite
inferiore all’età del cluster.
- Calcoli teorici sono complicati: dipendono dalla
composizione del nucleo, equazione del trasporto etc.
- Bisogna vedere le nane bianche meno luminose (molto
difficile). E’ necessario l’HST.
-
Diagramma HR di M4
Seq.
Principale
Nane
Bianche
NB
Calde
NB
Fredde
Risultati da Hansen et al., 2006
Datazioni nucleari delle stelle
E’ possibile usare il decadimento radioattivo degli
elementi per fornire l’età delle stelle.
-
-
In particolare si usa il 232Th (tempo di decadimento di 14
Gyrs) e 238U (tempo di decadimento di 4.5 Gyrs).
Assumendo una valore iniziale per questi elementi e
facendo il rapporto con altri elementi si può stimare
l’età della stella.
-
La misura è estremamente difficile (righe deboli) e
le predizioni teoriche non sono semplici.
-
Stella con età troppo grande ?