Disco spesso: differenze tra le versioni

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

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

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

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.[17][18][19]

Controversie

Anche se la presenza del disco spesso è citata in molti lavori scientifici come componente caratterizzante della struttura galattica,[20] 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.[21][22]

Note

  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, DOI:10.1086/157563.
  2. ^ a b 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, p. 1025, DOI:10.1093/mnras/202.4.1025.
  3. ^ a b The Galactic thin and thick discs in the context of galaxy formation, in Proceedings of the IAU Symposium, vol. 265, 2009, pp. 300–303, DOI:10.1017/S1743921310000773.
  4. ^ A spectroscopic survey of thick disc stars outside the solar neighbourhood, in Astronomy & Astrophysics, vol. 535, 2011, pp. A107, DOI:10.1051/0004-6361/201117373.
  5. ^ The HERMES Project: Reconstructing Galaxy Formation, in Galaxies and their Masks: A Conference in Honour of K.C. Freeman, FRS, Springer, 2010, p. 319, DOI:10.1007/978-1-4419-7317-7_27, ISBN 978-1-4419-7316-0.
  6. ^ 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, DOI:10.1088/2041-8205/735/2/L46.
  7. ^ A Radial Age Gradient in the Geometrically Thick Disk of the Milky Way, in The Astrophysical Journal, vol. 831, n. 2, 1º novembre 2016, p. 139, DOI:10.3847/0004-637X/831/2/139.
  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, DOI:10.1093/mnrasl/slw083.
  9. ^ 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, DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.13979.x.
  10. ^ M. Steinmetz, The Galactic thin and thick disk, in Astronomische Nachrichten, vol. 333, 5–6, 2012, pp. 523–529, DOI:10.1002/asna.201211698.
  11. ^ Chemical Evolution with Radial Migration (PDF), in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 396, n. 1, 2009, pp. 203–222, DOI:10.1111/j.1365-2966.2009.14750.x.
  12. ^ The Genesis of the Milky Way's Thick Disk via Stellar Migration, in The Astrophysical Journal, vol. 737, n. 1, 2011, p. 8, DOI:10.1088/0004-637X/737/1/8.
  13. ^ The Emergence of the Thick Disk in a CDM Universe, in The Astrophysical Journal, vol. 612, n. 2, 2004, pp. 894–899, DOI:10.1086/422709.
  14. ^ 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, DOI:10.1088/0004-637X/707/1/L1.
  15. ^ On the Formation of Galactic Thick Disks, in The Astrophysical Journal, vol. 804, n. 1, 24 aprile 2015, pp. L9, DOI:10.1088/2041-8205/804/1/L9.
  16. ^ The riddle of galactic thin–thick disk solved, in Phys.org, 24 April 2015.
  17. ^ 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, DOI:10.1088/0004-637X/707/1/L1.
  18. ^ 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, DOI:10.1093/mnras/stz104.
  19. ^ 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, DOI:10.1093/mnras/staa065.
  20. ^ Structural Parameters of Thin and Thick Disks in Edge-On Disk Galaxies, in The Astronomical Journal, vol. 131, n. 1, 2012, pp. 226–249, DOI:10.1086/497970.
  21. ^ The Spatial Structure of Mono-abundance Sub-populations of the Milky Way Disk, in The Astrophysical Journal, vol. 753, n. 2, 1º luglio 2012, p. 148, DOI:10.1088/0004-637X/753/2/148.
  22. ^ The Milky Way Has No Distinct Thick Disk, in The Astrophysical Journal, vol. 751, n. 2, 2012, p. 131, DOI:10.1088/0004-637X/751/2/131.
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