Physical Cosmology 7/3/2016
Docente: Alessandro Melchiorri
alessandro.melchiorri@roma1.infn.it
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http://www.astro.caltech.edu/~george/ay21/readings/Ryden_IntroCosmo.pdf
Barbara Ryden, Introduction to Cosmology
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An introduction to General Relativity, Sean Carroll
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Modern Cosmology, Scott Dodelson
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T. Padmanabhan, structure formation in the universe
Età degli Ammassi Globulari
- Misuriamo l’età degli ammassi a partire dalla
magnitudine del punto di turn-off delle sue stelle di sequenza principale nel diagramma HR.
- Confrontiamo poi questo con modelli di evoluzione
stellare che predicono la luminosità e temperatura di una stella in funzione del tempo.
Esempio: 47 Tucanae
Secondo ammasso globulare piu’luminoso (mag 4.9) Dista 4100 pc
Le stelle di sequenza principale bruciano idrogeno nel nucleo.
Il tempo
di permanenza in seq. principale va come
Ammasso Aperto
Ammasso Globulare
Stelle Giovani Inutile per
determinare l'età
Stelle Vecchie OK per età
Risultati recenti su età ammassi globulari (Gratton et al. 2003)
Età delle nane bianche
- Una nana bianca è lo stadio finale di una stella che possedeva meno di 8 masse solare sulla sequenza principale.
- La pressione gravitazionale è sostenuta dalla pressione del gas di elettroni degenere (principio di Pauli) e non
dalla fusione.
- Le nane bianche si raffreddano lentamente.
- Possiamo confrontare la luminosità delle nane bianche con modelli teorici. Le meno luminose forniscono un limite inferiore all’età del cluster.
- Calcoli teorici sono complicati: dipendono dalla
composizione del nucleo, equazione del trasporto etc.
- Bisogna vedere le nane bianche meno luminose (molto difficile). E’ necessario l’HST.
Diagramma HR di M4
Nane Bianche
Seq.
Principale
NB Calde
NB Fredde
Risultati da Hansen et al., 2006
Datazioni nucleari delle stelle
- E’ possibile usare il decadimento radioattivo degli elementi per fornire l’età delle stelle.
- In particolare si usa il 232Th (tempo di decadimento di 14 Gyrs) e 238U (tempo di decadimento di 4.5 Gyrs).
- Assumendo una valore iniziale per questi elementi e facendo il rapporto con altri elementi si può stimare
l’età della stella.
- La misura è estremamente difficile (righe deboli) e le predizioni teoriche non sono semplici.
Stella con età troppo grande ?
