Materia oscura nella galassia nana sferoidale Crater 2

Le galassie nane sferoidali sono tipi di galassie peculiari sia a livello strutturale, avendo una complessa popolazione stellare di cui risulta ancora difficile delineare le fasi evolutive, sia per quanto riguarda le proprietà cinematiche. In particolare dagli studi effettuati sulla loro dispersione di velocità lungo la linea di vista (σ_los ), tali galassie sembrano essere caratterizzate dalla presenza di massicci aloni di materia oscura. Nel contesto delle galassie nane sferoidali, Crater 2 rappresenta per il momento un unicum. Sebbene si conoscano dSphs di dimensioni simili, nessuna di loro presenta una luminosità così debole, e una σ_los così bassa, come quelle mostrate da Crater 2. In questa tesi è stato costruito un modello per studiare la distribuzione di materia oscura in un sistema non collisionale in equilibrio dinamico, mediante l’analisi di Jeans per sistemi a simmetria sferica, ed è stato applicato a Crater 2 (limitandosi al caso isotropo). La risoluzione delle equazioni di Jeans a simmetria sferica ha richiesto la scrittura di un codice in C++, e per testarne l’efficienza `e stato applicato al caso della sfera di Hernquist isotropa. Da questo test è emerso che il programma è in grado di riprodurre il profilo di σ_los discostandosi dal profilo analitico con un errore del tutto trascurabile, il che conferma l’affidabilità del codice. Per Crater 2 sono stati scelti un profilo di Plummer per descrivere la distribuzione spaziale stellare. Si è assunto che il potenziale gravitazionale sia generato da un alone di materia oscura sferico per cui sono stati adottati il profilo NFW e profili con core a tripla legge di potenza. In entrambi i casi si ottengono buoni fit della σ_los. Inoltre è stato mostrato come la materia oscura sia nettamente dominante sulla quantità di massa deducibile dalla luminosità misurata di Crater 2, a qualunque raggio, assumendo un rapporto massa-luminosità tipico per le popolazioni stellari delle galassie nane sferoidali.