Tesi di Laurea Specialistica

Titolo: La distribuzione e l’abbondanza degli elementi chimici nel mezzo
intergalattico: una chiave per comprendere l’evoluzione delle galassie.

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Keywords: Cosmologia, formazione delle galassie, processo di
reionizzazione, spettri in assorbimento dei quasars

Nell’Universo locale molte galassie in fase di formazione stellare mostrano
degli spettacolari flussi di gas verso l’esterno, detti venti galattici. Tali venti
sono scatenati dalla grande quantità di energia liberata nel mezzo
interstellare dall’esplosione di supernovae e dall’accrescimento di materia su
buchi neri in nuclei galattici attivi.
In galassie a redshift più alto, in generale non è possibile osservare
direttamente i venti, ma la loro presenza è confermata da misure di tipo
spettroscopico.
I venti galattici sono una delle manifestazioni del feedback galattico, un
processo di importanza fondamentale ma di cui sappiamo ancora molto poco.
Il feedback si invoca per bloccare la formazione stellare nelle galassie
(perchè il gas da cui si formano viene scaldato ed in parte espulso dall’alone)
e regolarne l’evoluzione, per spiegare la temperatura del gas intra-ammasso,
per giustificare lo stato di ionizzazione del mezzo intergalattico e la presenza
di elementi chimici prodotti dalle stelle dispersi in esso.
Uno dei metodi di indagine del meccanismo di feedback è rappresentato
dallo studio dello stato chimico-fisico del mezzo intergalattico utilizzando gli
assorbimenti tracciati dal gas negli spettri di quasar ad alto redshift. In
particolare, più bassa è la densità del gas arricchito da elementi chimici
pesanti, più indietro nel tempo deve essere avvenuto il processo di
arricchimento.
Con la presente ricerca ci si propone di misurare l’abbondanza di Carbonio
nel gas intergalattico a redshift z~2-3 a densità finora mai raggiunte, vicine al
valore medio dell’Universo o leggermente minori.
Il laureando lavorerà sul migliore campione attualmente disponibile di spettri
in assorbimento di quasar, ottenuti ad alta risoluzione e alto rapporto segnale-rumore
con telescopi di 8m. La metallicità nel mezzo intergalattico a bassa
densità verrà studiata con tecniche statistiche e tramite il confronto con
risultati di simulazioni idro-dinamiche cosmologiche (prodotte dal Dott. Viel
dell'Osservatorio Astronomico).