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Paola Di MatteoBologna, giugno 2003
Interazione tra ammassi globulari e sferoide
galattico:risultati e prospettive
Roberto Capuzzo Dolcetta, Paolo Miocchi
UdR Roma La Sapienza: R. Capuzzo Dolcetta, P. Miocchi,
P. Di Matteo, A. Vicari
Interazione tra ammassi globulari e galassia
•La presenza del campo esterno influenza l’evoluzione di un a.g. •L’interazione con il disco, il bulge e con aloni di materia oscura alterano l’evoluzione del sistema,
la morfologia delle code mareali e la loro orientazione rispetto all’orbita dell’a.g.
l’evoluzione della funzione di massa
il tempo di decadimento orbitale e di disgregazione del sistema
determinando:
Simulazioni numeriche
Caratteristiche dell’interazione gravitazionale:
scale temporali diverse
complessità di calcolo di ordine N2
utilizzo di passi di integrazione individuali e variabili nell’integrazione numerica delle eq. del moto
Lungo range
Corto range
Approssimazione nel calcolo delle forze
Tecniche computazionali
ATD (Adaptive Tree Decomposition Tree-Code) codice parallelo con direttive MPI per la dinamica di sistemi autogravitanti
Approssimazione multipolare del potenziale che riduce il tempo di calcolo da O(N2) a O(Nlog8N). Utilizzo di passi di integrazione individuali e variabili nel tempoMiocchi & Capuzzo Dolcetta, 2002, A&A 382, 758
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: modello galattico
Modello triassiale di Schwarzschild, con rapporti assiali 1:1.25:2.
Mb=3109 M
rb=200pc
Componente sferica:
Schwarzschild, M., 1979, ApJ 232, 236
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: parametri dell’ammasso
Modello multimassa di King
Massa totale: 3105 M
IMF: m-2.2
Concentrazione iniziale: c=1.1
Dimensione iniziale: 20pc
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita quasi-circolare
Distanza iniziale tra a.g. e centro galattico: 500 pc
Periodo orbitale: 6.6 Myr
eccentricità dell’orbita: 0.05
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita quasi-circolare
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita quasi-circolare
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: orbita circolare
Dopo 25 Myr l’a.g. sviluppa code per 1 Kpc
Le code mareali sono allineate lungo l’orbita dell’ammasso
Presenza di clumps nelle code
Ma si osservano strutture così estese?
Code mareali: osservazioni
Odenkirchen, M. et al., 2001, ApJ, 548, L165
http://www.sdss.org/news/releases/20020603.pal5.html
Palomar 5
estensione dell’ a.g.: 4Kpc
la massa nelle code é circa il 55% di quella nell’a.g.
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: distribuzione di densità
I clumps si formano dopo circa 6 Myr
Permangono alla stessa distanza dal centro dell’a.g. per tutta la durata della simulazione
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: quanta massa popola le code?
Dopo 25 Myr circa il 50% della massa iniziale del sistema e’ nelle code
Interazione tra a.g. e sferoide galattico:quali stelle popolano le code?
Le code sono prevalentemente popolate di stelle di piccola massa
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: cinematica
t=0
t=25Myr
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: cinematica
La los nelle zone centrali diminuisce circa del 15%
Interazione tra a.g. e sferoide galattico: decadimento orbitale
Parte dell’en. cinetica traslazionale viene
convertita in en. interna
L’a.g. si “riscalda” e decade nelle regioni
centrali della galassia
Interazione tra a.g. e sferoide galattico:risultati
Le code mareali tracciano l’orbita dell’a.g.
L’interazione con il bulge aumenta la segregazione di massa
Le zone centrali dell’a.g. tendono a “raffreddarsi”
Interazione tra a.g. e sferoide galattico:prospettive
Proseguire le simulazioni, includendo anche l’attrito dinamico, in modo da ottenere ulteriori risultati da confrontare con le osservazioni, in particolare: distribuzione spaziale delle stelle nell’a.g. (disposizione delle code, evoluzione della funzione di massa) distribuzione delle velocitá (dispersione di velocitá in funzione del tempo e della distanza dal centro dell’a.g.)
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