Studio delle galassie M 82 e ARP63

1
Studio delle galassie M 82 e ARP63

• Martino Fassina(1), Matteo Schiavon(1), Fabio
  Lorenzi(1), Enrico Chinello(2), Michele
  Tonellato(1)
• (1)Liceo scientifico E.Curiel Padova
• (2)ITIS F.Severi - Padova

2
M82
3

• M82 è una galassia dalla forma simile a quella di
  un sigaro, classificata come Irr-II (che sta per
  galassia irregolare di tipo II - non presenta
  alcuna struttura) detta starburst per lalto
  tasso di formazione stellare, si trova nella
  costellazione dellOrsa Maggiore.
• Ascensione retta 09h 55m 52.2s
• declinazione 69 40' 47?
• magnitudine 9.2

4

• Spettro di una parte di M82 dopo essere stato
  adeguatamente corretto dagli errori strumentali.
• Lavorando adeguatamente su questo spettro è stato
  possibile ottenere alcune informazioni
  riguardanti questa galassia come il flusso, la
  distanza, il redshift e lo star formation rate
  (SFR).

5
Redshift e distanza

• Innanzi tutto abbiamo ricavato dallo spettro il
  flusso apparente delle righe Ha e Hb della
  galassia per mezzo del quale abbiamo ottenuto il
  coefficiente di estinzione stellare c.
• Utilizzando c abbiamo ricavato A(v) (numero di
  magnitudini perse per estinzione)
• Abbiamo quindi calcolato il flusso reale in
  rapporto a quello apparente con la formula

6

• Ora si può calcolare il redshift utilizzando la
  formula in cui l0 è la lunghezza donda reale
  e l è la lunghezza percepita. Per M82 il
  redshift (z) è uguale a 7,62 x 10-4
• utilizzando il redshift si può calcolare la
  distanza della galassia con la formula
  M82 dista 3,13 Mpc dalla Terra
• Si può calcolare la luminosità (L) della riga Ha

7

• lo SFR (Star Formation Rate), cioè il tasso di
  formazione stellare della galassia espresso in
  masse solari allanno, grazie alla relazione
• Lo SFR totale, per M82, è risultato
  particolarmente elevato (154 masse solari
  allanno). E risulta decisamente maggiore di
  quello delle galassie comuni

8

• A partire dalla luminosità (L) della riga Ha
  abbiamo potuto stimare il numero di fotoni
  ionizzanti (Q) tramite la relazione
• Dividendo Q per il numero di fotoni ionizzanti
  emessi da una tipica stella calda O5 (5 x 1049),
  è stato possibile stimare il numero di stelle di
  questo tipo nella galassia, ricavando 2,9 x 105

9
Stima delle dimensioni

• Utilizzando questa immagine ricavata dal
  telescopio, abbiamo approssimato la galassia a
  unellissi e ne abbiamo potuto stimare le
  dimensioni

10

• Sapendo che a un pixel dellimmagine
  corrispondono 0,6, abbiamo calcolato le
  dimensioni degli assi di questellisse in
  secondi, trasformando quindi i risultati ottenuti
  in Kpc usando la relazione
• dove d è la distanza della galassia in Kpc.

11

• Lasse maggiore dellellisse misura 9,78 Kpc,
  lasse minore 3,48 Kpc.
• È grazie a questi dati che siamo stati in grado
  di stimare lo SFR e il numero di stelle di tipo
  O5 nellintera galassia

12
ARP63
13

• ARP63 è una galassia a spirale di tipo Sc (con
  bulge poco prominente e bracci poco avvolti) che
  si trova nella costellazione del Leone. È molto
  distante dalla Terra e si presenta di taglio
  rispetto al punto di osservazione terrestre
• Ascensione retta 09h 39m 16,7s
• declinazione 32º 18 39
• magnitudine 14,2

14

• Spettro di ARP63 dopo essere stato adeguatamente
  corretto dagli errori strumentali.
• Da questo è stato possibile ricavare gli stessi
  dati ricavati da M82 ed è stato possibile
  costruire la curva di rotazione e stimare la
  massa della galassia

15
Redshift e distanza

• Utilizzando le medesime formule già illustrate in
  precedenza, abbiamo trovato il redshift e la
  distanza di ARP63
• Redshift (z) 0,022
• distanza 92 Mpc

16

• Lo SFR della galassia è risultato essere 0,85
  masse solari allanno. Il valore, molto inferiore
  a quello di M82, è dovuto al fatto che la
  galassia si presenta di taglio e che non si
  tratta di una starburst.
• Il numero stimato di stelle O5, nellarea
  esaminata, è risultato essere pari a circa 1570.

17
Curva di rotazione

• A partire dal redshift (z) è stato possibile
  stimare la velocità di allontanamento delle varie
  regioni della galassia, usando la formula
• Per avere una curva ben definita, si è scelto di
  calcolare tale velocità ad intervalli di tre
  pixel, corrispondenti a 1,8

18

• Si è poi trovato che a 1,6 corrispondono 0,8 Kpc
• Sottraendo alla velocità di ogni regione quella
  del centro della galassia, si è potuto costruire
  il grafico di rotazione, con in ascissa la
  distanza in Kpc dal centro e in ordinata la
  velocità di rotazione

19
(No Transcript)
20

• Infine abbiamo fatto una stima della massa della
  galassia usando la formula
• Assumendo un raggio medio di 5 Kpc e una velocità
  media di 100 km/s, abbiamo trovato un valore di
  2,32 x 1040 kg, pari a 1,16 x 1010 masse solari