Sintesi di popolazione di una galassia Stefania Baronio, Erika Korb, Luca Scomparin

Lo spettro di una galassia È dato dalla somma degli spettri delle stelle che la compongono, quindi, a livello teorico, se si conoscesse lo spettro di ogni singola stella sarebbe possibile definire lo spettro della galassia. In realtà noi possiamo rilevare solamente lo spettro della galassia e non quello delle singole stelle. Tuttavia, dato lo spettro di una galassia, è possibile stimare la percentuale dei diversi tipi di stelle che la compongono, ovvero la sua popolazione stellare.

Com'è possibile stimare la popolazione di una galassia? Lo spettro di una galassia si può confrontare con lo spettro caratteristico dei vari tipi stellari, in modo da individuare quelli principali.

Una volta individuati i tipi di stelle che la caratterizzano bisogna combinarne gli spettri, così da ottenere uno spettro il più simile possibile a quello della galassia. Per combinarli è necessario assegnare a ogni spettro un coefficiente, compreso tra 0 e 1, per dare le proporzioni con le quali ogni tipo spettrale contribuisce allo spettro totale.

Conoscendo il redshift della galassia è possibile ricavare la sua distanza utilizzando la legge di Hubble: Conoscendo anche il flusso totale della galassia si può ricavare la sua luminosità totale usando questa relazione: Conoscendo le luminosità tipiche dei tipi spettrali, è possibile stimare il numero di stelle di un determinato tipo spettrale presenti all'interno della galassia con la seguente formula: 𝑣=𝐻𝑑 𝐿=4π 𝐷 2 𝑓 𝑁= 𝐿𝑘 𝐿 𝑠

Galassie analizzate

Esempio 1 Modello: 0.5*A3+0.1*K0+0.35*M0+0.05*O5

Esempio 2 Modello: 0.6*K4+0.3*G9+0.1*M5

Metodo della riga Hα A differenza del metodo precedente, ad essere studiato non è lo spettro prodotto dalle stelle stesse, ma quello prodotto dall'emissione del gas riscaldato. In questo modo si possono ottenere delle misure da confrontare con i risultati precedenti.

Riga Hα e fotoni ionizzanti La riga Hα è prodotta dalla ricombinazione dell'idrogeno ionizzato, e la sua intensità è perciò legata al numero di fotoni ionizzanti dalla seguente formula: La quantità di fotoni ionizzanti prodotti da una stella di una determinata classe spettrale è nota e si può risalire quindi al numero di stelle. 𝑄 𝑖𝑜𝑛 =7.3× 10 11 𝐿 𝐻α

Risultati Metodo Hα: Galassia 1: numero di stelle di tipo O5 pari a 251 Galassia 2: numero di stelle di tipo O7 pari a 301