Gravità e termodinamica: un nuovo punto di vista per l'analisi dell'equilibrio e dell'evoluzione dinamica degli ammassi globulari

by Marco Merafina (Dipartimento di Fisica (Univ. Sapienza))

Tuesday 8 Apr 2014, 16:00 → 18:00 Europe/Rome

Aula Conversi (Dip. di Fisica - Edificio G. Marconi)

Nell'evoluzione degli ammassi globulari, le "collisioni" tra stelle contribuiscono fortemente alla diffusione delle orbite nello spazio delle fasi. In tale scenario, la termodinamica gioca un ruolo centrale, poiché il tempo di rilassamento è minore dell'età di questi sistemi. Inoltre, le osservazioni dei profili di luminosità degli ammassi globulari mostrano curve molto simili che suggeriscono l'esistenza di un'unica funzione di distribuzione delle velocità, in accordo con le simulazioni numeriche sviluppate in letteratura.
Ciò significa che l'evoluzione può essere studiata considerando piccole trasformazioni termodinamiche che lasciano invariata la forma funzionale della distribuzione come nel caso della meccanica statistica di Boltzmann.
Possiamo allora definire una distribuzione di Boltzmann con una hamiltoniana contenente un potenziale efficace dipendente dall'energia cinetica delle stelle. In questo modo, si ottengono nuove relazioni per l'equilibrio termodinamico in presenza di un potenziale gravitazionale, una forma differente del teorema del viriale e viene introdotto il concetto di grandezza termodinamica e di grandezza cinetica sia per la temperatura che per la pressione. I risultati, alla luce dei nuovi dati osservativi del Catalogo di Harris sugli ammassi globulari, confermano la teoria, spingendo a rivedere alcuni risultati ritenuti definitivamente acquisiti.