Dinamica delle galassie a spirale e delle galassie ellittiche

In questo elaborato si mettono in evidenza i tratti salienti che caratterizzano la dinamica galattica, con un occhio di riguardo verso le galassie ellittiche e a spirale. Nel primo capitolo si dà luce ai tratti morfologici distintivi delle varie galassie, inquadrati dalla classificazione di Hubble. Nel secondo capitolo si presentano le galassie come sistemi non collisionali che ancora non hanno sviluppato una propria termodinamica e si introduce il fondamentale concetto di tempo di rilassamento. Partendo dalla definizione di funzione di distribuzione si delinea, poi, l’equazione non collisionale di Boltzmann che descrive le galassie in esame. Sfruttando il metodo dei momenti si ricavano, dunque, le equazioni di Jeans che introducono importanti informazioni, nonché il concetto di tensore di dispersione delle velocità che ci mostra come le galassie possano essere considerati come sistemi anisotropi con una temperatura di natura tensoriale. In chiusura di capitolo, si trovano cenni al teorema del viriale, dal quale si vede come poter stimare la massa di una galassia. Il terzo capitolo presenta le relazioni caratterizzanti le galassie ellittiche, come quelle che intercorrono tra luminosità, dimensioni e dispersione delle velocità, sintetizzate dalle relazioni di Faber-Jackson e di Kormendy. Il quarto capitolo si concentra sulla costruzione della curva di rotazione delle galassie a spirale sfruttando la riga a 21 cm dell’idrogeno neutro come tracciante della galassia. Dalla discrepanza dei dati osservativi con quelli teorici si introduce, quindi, qualche accenno sulla materia oscura. Il capitolo conclusivo pone l’attenzione sui merging galattici, in particolare su quello che avverrà tra circa 4 miliardi di anni tra la nostra Via Lattea e Andromeda, mostrando come il tipo morfologico di una galassia sia soggetto a cambiamenti nel tempo.