Determinazione delle masse di una galassia ellittica e di una galassia a spirale

Benetti Cecilia, Mosconi Matteo, Spagnol Jacopo – Liceo “G. Fracastoro”

Chiarini Alberto, Frezzato Michele – Liceo “P. Levi”

Gozzi Emmanuel, Montresor Lara, Morbioli Laura – Liceo “E.Medi”

IL CIELO COME LABORATORIO 2006/2007polo di Verona

NGC 3338

1175 MpcskmHo

Nome NGC 3338

Classificazione morfologica

Sbc

Coordinate (2000) A.R.:10h 42m 07.6s

Dec.: +13° 44’ 48.2”

Velocità radialeDistanza

1301 km/s18 Mpc

NGC 3608

1175 MpcskmHo

Nome NGC 3608

Classificazione morfologica

E2

Coordinate (2000) A.R.: 11h 16m 59.1s

Dec.: +18° 08’ 54.6”

Velocità radiale Distanza

1185 km/s16.7 Mpc

Determinazione della massa di NGC 3338 tramite curva di rotazione dedotta dalla distorsione della riga H.

Determinazione della distanza di NGC3338 tramite redshift

 

Å25,6592ossH

3105,4Å6563

Å6563Å25,6592

z

zcv

MpcskmMpc

skm

H

vd 18

75

105,430000011

31

0

Pixel Hα

Determinazione del semiasse maggiore della galassia NGC3338

Asse maggiore ≈ 4 arcmin

kpckpca

aprossimiangoliperradtg

5,10206265

18000012

2

0

Correzione per inclinazione delle velocità di rotazione della galassia NGC 3338

i

vv

a

bi

ossreale sin

6371

32arccosarccos

Teorema del Viriale

MKgG

RvM 1141

2

1011,110205,2

2

02

mvr

GMm

T

Distribuzione radiale della massa totale

Distanza dal centro galattico (kpc) Massa(in masse solari)

0,5 1,16×109

1,0 2,72×109

2,0 6,71×109

3,0 1,37×1010

4,0 3,36×1010

5,0 3,37×1010

7,0 5,89×1010

8,0 9,02×1010

9,0 9,07×1010

9,5 1,11×1011

Determinazione della massa di NGC 3608 tramite la convoluzione dello spettro della

stella HR 4783 ( K0III )

La dispersione delle velocità nel nucleo della galassia NGC3608 è stata determinata confrontando lo spettro della galassia con quello della stella standard HR4783, che è stato convoluto con una funzione gaussiana

Si è presa come riga spettrale di riferimento il tripletto del magnesio (Mg I : da 5160 Å a 5192 Å ) .

Si è provato con i valori: 50 km/s , 100 km/s , 150 km/s, 180 km/s , 200 km/s , 250 km/s , 300 km/s , 350 km/s , 400 km/s.

I risultati migliori sono da considerare 180 e 200 Km/s.

σ(oss.)=180 Km/s

σ(Gebhardt et al. 2000)=182 Km/s

199833.0

2

ElmegreenG

rM e

2211

1923

/1067.633,0

1022.8/10180

KgNm

msmM

MkgM 1141 106.01021,1

mre191022,8"72,32 ( Burkert 1993)

Curva di rotazione di NGC 3608

Per determinare le velocità di allontanamento della galassia abbiamo utilizzato il metodo di cross-correlation proposto da Tonry & Davis [1979].

La correlazione, ottenuta col programma FXCOR di IRAF, è stata fatta tra gli spettri della galassia e lo spettro della stella di riferimento HR 4783.

Il range spettrale usato per la correlazione va da circa 5000 Å a quasi 6100 Å.

Confronto fra lo spettro della galassia (rosso) e quello della stella (bianco) relativamente alla riga del sodio

Risultati

• Masse attese dell’ordine di 10913 M

• Massa NGC 3338:

• Massa NGC 3608:

M111011,1

M11106.0

Confronto tra la curva di rotazione di NGC3338 ottenuta durante la stage e quella ottenuta da Héarudeau et al. (1999)

5 Kpc

Confronto tra la curva di rotazione di NGC3608 ottenuta durante la stage e quella ottenuta da Jedrzejewski e Schechter (1989)

• La materia oscura in NGC 3338 è distribuita principalmente nelle parti più esterne.

• La materia oscura in NGC 3608 è distribuita come la materia luminosa. (o forse è trascurabile?)

• La distribuzione di materia oscura ha condizionato l’evoluzione morfologica della struttura? O viceversa?

Debra M. Elmegreen “ Galaxies and galactic structure ” 1998 Prentice-Hall Inc.

Gebhardt K. et Al. 2000 Astroph. J. 539, L13-L16

Héraudeau Ph. et Al. 1999 Astron. Astroph. Supp. Ser. 136, 509-514

Jedrzejewski R. Schechter P. 1989 Astron. J. 98, 147-165

Jones M. Lambourne R. „ An introduction to Galaxies and Cosmology” 2004 Cambridge Univ. Press