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Disco spesso

regione geografica

Il disco spesso è un costituente strutturale di circa 2/3 di tutte le galassie a disco, inclusa la Via Lattea.

Rappresentazione di taglio della Via Lattea con le varie strutture presenti al suo interno (non in scala). La sezione del disco spesso è indicata in giallo.

È stato inizialmente osservato nelle galassie esterne viste di taglio.[1] Subito dopo fu proposto come struttura galattica peculiare della Via Lattea, distinto dal disco sottile e dall'alone galattico.[2]

Caratteristiche modifica

Si ritiene che vi si trovi la maggior densità stellare tra 1 e 5 chiloparsec (3,3 e 16,3 kly) al di sopra del piano galattico,[2] e che nella Nube Interstellare Locale sia composto pressoché esclusivamente di stelle vecchie. La composizione chimica e la cinematica stellare permettono di differenziarlo dal disco sottile.[3][4]

Rispetto al disco sottile, le stelle del disco spesso hanno un livello significativamente più basso di metalli, cioè di elementi più pesanti di idrogeno e elio.[5]

Il disco spesso permette di valutare la cinematica e la composizione iniziale di una galassia; per questo motivo viene considerato una fonte importante di conoscenza per la formazione ed evoluzione galattica.

Con la disponibilità di osservazioni a grande distanza dal Sole, è recentemente divenuto evidente che il disco spesso della Via Lattea non ha la stessa composizione ed età stellare a tutti i raggi galattici. Esso risulta povero di metalli all'interno del raggio solare, mentre diviene più ricco all'esterno.[6] Inoltre recenti osservazioni hanno rivelato che l'età stellare media diminuisce rapidamente nel muoversi dall'interno verso l'esterno del disco.[7]

Origine modifica

Sono stati proposti diversi scenari per la formazione del disco spesso:[8]

  • Conseguenza del riscaldamento del disco sottile[9][10]
  • Risultante dalla fusione della Via Lattea con una galassia nana massiccia[3]
  • Effetto della migrazione dall'interno della galassia di stelle molto energetiche per formare un disco spesso a raggi maggiori[11][12]
  • Il disco spesso si origina ad alti redshift, mentre il disco sottile si forma più tardi[13][14]
  • Brillamenti del disco galattico con formazione del disco spesso dall'interno verso l'esterno[15][16]
  • Scattering di grumi massicci: le stelle nate in massicci grumi di gas tendono a essere diffuse in un disco spesso e ad arricchirsi di alfa elementi, mentre quelle che si formano al di fuori dei grumi tendono a formare il disco sottile e sono ricche di metalli.[14][17][18]

Controversie modifica

Anche se la presenza del disco spesso è citata in molti lavori scientifici come componente caratterizzante della struttura galattica,[19] la sua natura è ancora oggetto di controversie.

L'esistenza del disco spesso come componente separato della struttura galattica, è stata messa in questione da una serie di lavori che preferiscono considerare il disco galattico come un continuum di componenti con spessori tra loro differenziati.[20][21]

Note modifica

  1. ^ D. Burstein, Structure and origin of S0 galaxies. III - The luminosity distribution perpendicular to the plane of the disks in S0's, in The Astrophysical Journal, vol. 234, 1º dicembre 1979, pp. 829–836, Bibcode:1979ApJ...234..829B, DOI:10.1086/157563, ISSN 0004-637X (WC · ACNP).
  2. ^ a b G. Gilmore e N. Reid, New light on faint stars. III - Galactic structure towards the South Pole and the Galactic thick disc, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 202, n. 4, 1983, pp. 1025, Bibcode:1983MNRAS.202.1025G, DOI:10.1093/mnras/202.4.1025.
  3. ^ a b T. Bensby e F. Feltzing, The Galactic thin and thick discs in the context of galaxy formation, in Proceedings of the IAU Symposium, vol. 265, 2009, pp. 300–303, Bibcode:2010IAUS..265..300B, DOI:10.1017/S1743921310000773, arXiv:0908.3807.
  4. ^ G. Kordopatis, A spectroscopic survey of thick disc stars outside the solar neighbourhood, in Astronomy & Astrophysics, vol. 535, 2011, pp. A107, Bibcode:2011A&A...535A.107K, DOI:10.1051/0004-6361/201117373, arXiv:1110.5221.
  5. ^ K. C. Freeman, The HERMES Project: Reconstructing Galaxy Formation, in D. L. Block, K. C. Freeman e I. Puerari (a cura di), Galaxies and their Masks: A Conference in Honour of K.C. Freeman, FRS, Galaxies and Their Masks, Springer, 2010, p. 319, Bibcode:2010gama.conf..319F, DOI:10.1007/978-1-4419-7317-7_27, ISBN 978-1-4419-7316-0.
  6. ^ T. Bensby, A. Alves-Brito, M. S. Oey, D. Yong e J. Meléndez, A First Constraint on the Thick Disk Scale Length: Differential Radial Abundances in K Giants at Galactocentric Radii 4, 8, and 12 kpc, in The Astrophysical Journal Letters, vol. 735, n. 2, 1º luglio 2011, pp. L46, Bibcode:2011ApJ...735L..46B, DOI:10.1088/2041-8205/735/2/L46, ISSN 0004-637X (WC · ACNP), arXiv:1106.1914.
  7. ^ Marie Martig, Ivan Minchev, Melissa Ness, Morgan Fouesneau e Hans-Walter Rix, A Radial Age Gradient in the Geometrically Thick Disk of the Milky Way, in The Astrophysical Journal, vol. 831, n. 2, 1º novembre 2016, pp. 139, Bibcode:2016ApJ...831..139M, DOI:10.3847/0004-637X/831/2/139, ISSN 0004-637X (WC · ACNP), arXiv:1609.01168.
  8. ^ A. Kasparova, The Diversity of Thick Galactic Discs, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, vol. 460, n. 1, 2016, pp. 89–93, Bibcode:2016MNRAS.460L..89K, DOI:10.1093/mnrasl/slw083, arXiv:1604.07624.
  9. ^ Álvaro Villalobos e Amina Helmi, Simulations of minor mergers - I. General properties of thick discs, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 391, n. 4, 1º dicembre 2008, pp. 1806–1827, Bibcode:2008MNRAS.391.1806V, DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.13979.x, ISSN 0035-8711 (WC · ACNP), arXiv:0803.2323.
  10. ^ M. Steinmetz, The Galactic thin and thick disk, in Astronomische Nachrichten, vol. 333, 5–6, 2012, pp. 523–529, Bibcode:2012AN....333..523S, DOI:10.1002/asna.201211698, arXiv:1205.6098.
  11. ^ R. Schoenrich e J. Binney, Chemical Evolution with Radial Migration (PDF), in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 396, n. 1, 2009, pp. 203–222, Bibcode:2009MNRAS.396..203S, DOI:10.1111/j.1365-2966.2009.14750.x, arXiv:0809.3006.
  12. ^ S. Loebman, The Genesis of the Milky Way's Thick Disk via Stellar Migration, in The Astrophysical Journal, vol. 737, n. 1, 2011, p. 8, Bibcode:2011ApJ...737....8L, DOI:10.1088/0004-637X/737/1/8, arXiv:1009.5997.
  13. ^ C. B Brook, D. Kawata, B. K. Gibson e K. C. Freeman, The Emergence of the Thick Disk in a CDM Universe, in The Astrophysical Journal, vol. 612, n. 2, 2004, pp. 894–899, Bibcode:2004ApJ...612..894B, DOI:10.1086/422709, arXiv:astro-ph/0405306.
  14. ^ a b Frédéric Bournaud, Bruce G. Elmegreen e Marie Martig, The Thick Disks of Spiral Galaxies as Relics from Gas-rich, Turbulent, Clumpy Disks at High Redshift, in The Astrophysical Journal Letters, vol. 707, n. 1, 1º dicembre 2009, pp. L1–L5, Bibcode:2009ApJ...707L...1B, DOI:10.1088/0004-637X/707/1/L1, ISSN 0004-637X (WC · ACNP), arXiv:0910.3677.
  15. ^ I. Minchev, M. Martig, D. Streich, C. Scannapieco, R. S. de Jong e M. Steinmetz, On the Formation of Galactic Thick Disks, in The Astrophysical Journal, vol. 804, n. 1, 24 aprile 2015, pp. L9, Bibcode:2015ApJ...804L...9M, DOI:10.1088/2041-8205/804/1/L9, ISSN 2041-8213 (WC · ACNP), arXiv:1502.06606.
  16. ^ J. Fohlmeister, The riddle of galactic thin–thick disk solved, in Phys.org, 24 aprile 2015. URL consultato il 24 maggio 2015.
  17. ^ A. Clarke, V. P. Debattista e D. Nidever, The imprint of clump formation at high redshift - I. A disc alpha-abundance dichotomy, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 484, n. 3, 1º aprile 2019, pp. 3476–3490, Bibcode:2019MNRAS.484.3476C, DOI:10.1093/mnras/stz104, ISSN 0004-637X (WC · ACNP), arXiv:1901.00931.
  18. ^ L. Beraldo e Silva, V. P. Debattista e T. Khachaturyants, Geometric properties of galactic discs with clumpy episodes, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 492, n. 4, 1º marzo 2020, pp. 4716–4726, Bibcode:2020MNRAS.492.4716B, DOI:10.1093/mnras/staa065, ISSN 0004-637X (WC · ACNP), arXiv:1911.03717.
  19. ^ P. Yoachim e J. Dalcanton, Structural Parameters of Thin and Thick Disks in Edge-On Disk Galaxies, in The Astronomical Journal, vol. 131, n. 1, 2012, pp. 226–249, Bibcode:2006AJ....131..226Y, DOI:10.1086/497970, arXiv:astro-ph/0508460.
  20. ^ Jo Bovy, Hans-Walter Rix, Chao Liu, David W. Hogg, Timothy C. Beers e Young Sun Lee, The Spatial Structure of Mono-abundance Sub-populations of the Milky Way Disk, in The Astrophysical Journal, vol. 753, n. 2, 1º luglio 2012, pp. 148, Bibcode:2012ApJ...753..148B, DOI:10.1088/0004-637X/753/2/148, ISSN 0004-637X (WC · ACNP), arXiv:1111.1724.
  21. ^ J. Bovy, H.- W. Rix e D. W. Hogg, The Milky Way Has No Distinct Thick Disk, in The Astrophysical Journal, vol. 751, n. 2, 2012, pp. 131, Bibcode:2012ApJ...751..131B, DOI:10.1088/0004-637X/751/2/131, arXiv:1111.6585.

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