Programma - Dipartimento di Fisica e Astronomia

Astrofisica delle Galassie
Enrico Maria Corsini
Corso di Laurea Magistrale in Astronomia
Dipartimento di Fisica e Astronomia
Universita` di Padova
A.A. 2013-2014
Scopo
Indagare la struttura delle galassie usando la
dinamica stellare in combinazione con le
informazioni relative alla distribuzione di luce e alla
cinematica ottenute grazie ad osservazioni
fotometriche e spettroscopiche da terra e dallo
spazio.
Programma
1. RICHIAMI SULLE PROPRIETA` DELLE GALASSIE.
2. TEORIA DEL POTENZIALE.
3. ORBITE DELLE STELLE.
4. SISTEMI NON COLLISIONALI.
1.  RICHIAMI SULLE PROPRIETA` DELLE GALASSIE.
1.1. Morfologia
1.2. Fotometria
1.3. Cinematica
1.4. Relazioni di scala
2. TEORIA DEL POTENZIALE.
2.1. Potenziale gravitazionale. Equazione di Poisson.
Equazione di Laplace. Teorema di Gauss.
Energia Potenziale. Tensore dell'energia
potenziale.
2.2. Sistemi sferici. Teoremi di Newton. Massa
puntiforme. Sfera omogenea. Profilo di densita`
secondo la legge di Hubble modificata. Profilo di
densita` a legge di potenza.
2.3. Sistemi assisimetrici. Potenziale logaritmico.
3. ORBITE DELLE STELLE.
3.1. Costanti e integrali del moto. Superfici di sezione.
3.2. Orbite in un potenziale sferico statico. Orbite in
un potenziale Kepleriano.
3.3. Orbite in un potenziale assisimmetrico. Moto nel
piano meridionale. Orbite quasi circolari:
approssimazione epiciclica.
3.4. Orbite in un potenziale bidimensionale non assisimmetrico. Potenziale non rotante. Orbite di tipo
"loop" e "box". Orbite stabili e instabili. Potenziale
rotante. Integrale di Jacobi. Punti di Lagrange.
Corotazione. Famiglie di orbite x1, x2, x3, x4.
3.5. Cenni sulle orbite in un potenziale tridimensionale
triassiale.
4. SISTEMI NON COLLISIONALI. (1/2)
4.1. Urti geometrici. Urti forti. Urti deboli. Tempo di
attraversamento. Tempo di rilassamento.
4.2. Funzione di distribuzione. Equazione non
collisionale di Boltzmann. Equazione di continuita`.
Equazione di Eulero. Equazioni di Jeans.
4.3. Applicazioni delle equazioni di Jeans. Ellissoide
delle velocita`. Asymmetric drift. Densita` di massa
nei dintorni solari. Dispersione di velocita` di un
sistema sferico. Degenerazione massa-anisotropia.
Sistemi sferoidali con dispersione di velocita`
isotropa. Processi di riscaldamento del disco
stellare e forma dell'ellissoide delle velocita`.
4. SISTEMI NON COLLISIONALI. (2/2)
4.4. Teorema del viriale. Rapporto massa-luminosita`
dei sistemi sferici. Rotazione delle ellittiche.
4.5. Teorema di Jeans. Applicazione ai sistemi sferici.
Sistemi sferici con dispersione di velocita` isotropa.
Politropi. Sfera di Plummer. Sfera isoterma. Sfera
singolare isoterma. Raggio di King. Metodo di King
per determinare il rapporto massa-luminosita`.
Modelli di King. Raggio mareale. Parametro di
concentrazione. Determinazione della funzione di
distribuzione dal profilo di densita`. Equazione di
Eddington. Cenni sui sistemi sferici con dispersione
di velocita` anisotropa. Modelli di Michie.
Testi
J. Binney, S. Tremaine, GALACTIC DYNAMICS,
Princeton University Press, 2008
Orario
Lun 14:30-16:15 Aula C
Mar 14:30-16:15 Aula C
Contatti
ENRICO MARIA CORSINI (Uff. 105)
Email: [email protected]
Phone: 049-827-8262
Web site: www.astro.unipd.it/corsini/