Physical Cosmology 7/3/2016 -...

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 TucanaeSecondo 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 ?