ppt - Dipartimento di Fisica

LE ETÀ DELLA GALASSIA
van Gogh: notte stellata (1989)
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LA VIA LATTEA
Ricostruzione della Via Lattea (osservatorio di Lund, Svezia)
Nel 1610 Galileo scopri’ che la Via Lattea era costituita
da un grandissimo numero di stelle non risolvibili ad
occhio nudo….
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…circa 200 anni piu’ tardi William Herschel conto’ le stelle
osservate in differenti direzioni proponendo il suo modello di
Galassia….
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Modello di Galassia proposto da Herschel
…e nel 1917 Harlow Shapley scopri’
ammassi stellari distribuiti in un volume
sferico NON centrato nel Sole...
1 parsec (pc)= 3.26 anni luce = 3.1 . 1018 cm
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STRUTTURA DELLA GALASSIA
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Ricostruzione della Via Lattea vista dall’alto
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LA VIA LATTEA IN INFRAROSSO
La Via Lattea osservata in infrarosso dal satellite COBE
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GLI AMMASSI STELLARI
Insiemi di stelle (da circa 1000 ad 1000000) con
composizione chimica ed eta’ praticamente identiche
ma con massa diversa  formatesi dal collasso di una
stessa nube interstellare
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FORMAZIONE STELLARE IN ORIONE
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FORMAZIONE STELLARE IN M 16
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Gli ammassi della nostra galassia si dividono in due
tipi :
AMMASSI GLOBULARI ED AMMASSI APERTI
con caratteristiche fotometriche, chimiche e
dinamiche diverse che indicano una diversa storia
evolutiva
AMMASSI GLOBULARI
 Insieme di 100000-1000000 stelle disposte con
simmetria sferica
 Assenza di gas e polveri interstellari
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Ammasso globulare M80
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 Gli ammassi globulari sono disposti nell’alone in
configurazione sferica attorno al centro della
Galassia
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 sono costituiti principalmente da stelle gialle /arancio/ rosse
Ammasso globulare M55
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Diagramma Colore-Magnitudine per l’ammasso globulare M55
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COMPOSIZIONE CHIMICA
L’idrogeno e’ l’elemento piu’ abbondante
nell’Universo
In generale la materia stellare ed interstellare e’
costituita per oltre il 97% da H ed He
 composizione chimica degli ammassi globulari: scarsa
abbondanza di elementi piu’ pesanti dell’elio (0.001 0.0001 grammi in un grammo di materia stellare)
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Ammasso globulare M4
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AMMASSI APERTI
 100-1000 stelle disposte in configurazione irregolare
 Presenza di gas e polveri interstellari
 Distribuiti sul disco della Galassia
 composizione chimica: piu’ ricchi degli ammassi aperti in
elementi piu’ pesanti dell’elio (0.01 - 0.03 grammi su un
grammo di materia stellare)
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Ammasso aperto NGC 6791
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 contengono molte stelle blu/bianche
L’ammasso delle Pleiadi
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L’ammasso aperto M7
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 Gli ammassi aperti mostrano moti circolari sul
disco attorno al centro della Galassia
 Gli ammassi globulari presentano moti ellittici
nell’alone
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QUAL’E’ LA SPIEGAZIONE DELLE
CARATTERISTICHE OSSERVATE?
Stelle grandi  calde e luminose  tempi di vita brevi
Una stella e’ in equilibrio tra la forza gravitazionale e la
pressione del gas caldo che la costituisce
L’energia per mantenere calda la stella e’ fornita dalle
reazioni nucleari
Piu’ la stella e’ grande piu’ rapidamente consuma il
combustibile nucleare
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DEDUZIONI
 Gli ammassi aperti contengono stelle blu  sono
ammassi giovani
 Gas e polveri nel disco Galattico  formazione stellare
ancora attiva
 Gli ammassi globulari sono ammassi piu’ antichi in cui
le stelle piu’ grandi (blu) sono gia’ “morte”
 La forma sferica degli ammassi globulari indica che e’
stato raggiunto l’equilibrio tra le interazioni gravitazionali
delle stelle componenti  ammassi antichi
 Alone privo di gas  formazione stellare ormai inibita
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COMPOSIZIONE CHIMICA
 Gli elementi piu’ pesanti dell’elio vengono prodotti
SOLO all’interno delle stelle per mezzo di fusioni nucleari
ed immessi nello spazio interstellare grazie ai venti stellari e
soprattutto all’esplosione delle stelle massicce (>10 Mo) alla
fine della loro vita (supernovae)
DEDUZIONE
 Gli ammassi globulari sono ammassi
di “prima
generazione” (popolazione II) formatesi dalla materia
originata dalla nucleosintesi primordiale (..in realta’ non e’
precisamente cosi’..)
 Gli ammassi aperti sono ammassi formatesi da materia
“riciclata” precedentemente elaborata nuclearmente nelle
stelle massicce di ammasso globulare e poi reimmessa nelle
nubi interstellari (popolazione I)
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Nebulose formatesi dall’esplosione di una supernova
I resti della supernova nella costellazione della Vela
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Nebulosa del Granchio
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…riassumendo:
POPOLAZIONE I (AMMASSI APERTI)
 Situati nel disco della galassia
 Eta’ piccole ed intermedie
 Ricchi in elementi pesanti
 Moti circolari
POPOLAZIONE II (AMMASSI GLOBULARI)
 Situati nell’alone o nel bulge
 Eta’ grandi
 Carenti in elementi pesanti
 Orbite ellittiche disordinate
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TUTTE LE GALASSIE SONO UGUALI ALLA
NOSTRA?
Anche le galassie presentano due grandi tipologie
morfologiche:
Galassie a spirale (come la nostra) con un disco ricco
di gas, polveri e stelle blu dov’e’ ancora attiva la
formazione stellare
Galassie ellittiche ricche di stelle gialle / arancio quasi
prive di gas e polveri (come l’alone della nostra
Galassia)
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La galassia di Andromeda: una Galassia a spirale
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La galassia ellittica M 87
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M 104: la galassia “sombrero”
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Galassie lontane osservate dal telescopio Hubble
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ESISTE UNO SCENARIO DI FORMAZIONE DELLA
GALASSIA CHE INTERPRETI LE OSSERVAZIONI?
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…..USCENDO DALLA NOSTRA GALASSIA 
 AMMASSI STELLARI IN GALASSIE ESTERNE
La Grande Nube di Magellano
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La Piccola Nube di Magellano
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L’ammasso NGC 1850 nella Grande Nube di Magellano
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Ammassi in Andromeda osservati con il telescopio Hubble
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Ammasso globulare nell’alone della galassia ellittica NGC5128
(distante 13 milioni di anni luce) il piu’ distante ammasso globulare di
cui sia possibile studiare le stelle individualmente
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…..E LA STORIA CONTINUA…..