La rotazione delle galassie e l'effetto Doppler Ideata e creata da Nahuel Coliva (G. Galilei-Dolo) Andrea Pivetta (G. Veronese-Chioggia) Marco Peretti (P. Levi-S. Floriano) NGC 2841

Galassia studiata: Obiettivi: Software utilizzati: NGC 2841 Verificare il fenomeno dell'effetto Doppler per la rotazione della galassia; Stimare la massa di NGC 2841; Approssimare il numero di stelle presenti in NGC 2841. Software utilizzati: Foglio di calcolo (excel); IRAF; TOPCAT; DS9.

Fase 1: Fit Gaussiano >Binning dello spettro; >Approssimazione Gaussiana con IRAF; >5 splot per misura. Data la scarsa visibilita' delle righe in emissione, effettuiamo un binning dello spettro (in un pixel compattiamo 3 secondi d'arco). In seguito, utilizzando IRAF, approssimiamo la riga d'emissione ad una Gaussiana, calcolando la lunghezza d'onda media del picco di Hα o N II Per ogni riga di emissione eseguiamo con splot la misurazione della lunghezza d'onda 5 volte, per una misurazione piu' precisa e fare una stima dell'errore.

Fase 2: elaborazione dei dati raccolti Riportati i dati in tabella, sfruttando l'effetto Doppler, proseguiamo alla conversione di lunghezza d'onda in velocita' con la formula: λ0 Hα= 6563, λ0 N II= 6584 Calcoliamo poi la velocita' media di rotazione e la deviazione standard per ogni pixel

Fase 3: stima dell'inclinazione della galassia Presa un immagine della galassia, utilizziamo il software DS9 per stimarne il rapporto fra i semiassi. Possiamo ora calcolare l'inclinazione della galassia rispetto a noi:

Fase 4: nuova velocita' e grafico Calcoliamo la nuova velocita' corretta con l'inclinazione della galassia con la formula: Con TOPCAT realizziamo il grafico che lega raggio in secondi d'arco e velocita' di rotazione, sapendo che 1 pixel equivale a 3 secondi d'arco

Fase 5: dimensioni effettive della galassia Dopo aver calcolato la velocita' di allontanamento della galassia, stimiamo, con la costante di Hubble, la sua distanza Calcoliamo poi l'equivalente in kpc di ogni secondo d'arco, in modo da poter stimare l'ampiezza della galassia; tale equivalente sara' la “scala” Di conseguenza, il raggio in kpc sara'

Fase 6: stima della massa della galassia Si trova ora la velocita' media di rotazione: Δv=[val(max)-val(min)]/2 Sfruttando il teorema del Viriale, si puo' ottenere un'espressione per stimare la massa della galassia: M= 4.93*1041 kg Conoscendo la massa del sole (2*1030 kg), troviamo quante stelle simili al sole sono contenute nella galassia. N stelle = 2,46528*1011