In questa tesi si ਠmodellata l'evoluzione delle abbondanze di diversi elementi a cattura neutronica (Ba, Eu, La, Sr, Y e Zr) nella via Lattea ed inoltre si sono estese le nostre predizioni ad alcune galassie nane sferoidali del Gruppo Locale. Due meccanismi principali di cattura neutronica sono generalmente considerati: il processo lento (s-process) ed il processo rapido (r-process), ove lento e veloce ਠdefinito in base al tempo scala del decadimento ?. I calcoli di nucleosintesi per l' r-process sono ancora pochi, a causa della difficoltà nel modellare la fisica del processo stesso e della scarsita di conoscenza sui siti di produzione di questi elementi. Per l' s-process invece alcuni calcoli sono disponibili ma i siti di produzioni sono anch'essi non del tutto ben determinati. Grazie all'adozione di un modello di evoluzione chimica per la via Lattea che già riproduce l'evoluzione di molti altri elementi (H, He, C, N, O, elementi ? e elementi del picco del ferro), siamo in grado di comparare i nostri risultati con nuovi e accurati dati stellari di elementi a cattura neutronica e siamo in grado di porre forti vincoli sulla nucleosintesi degli elementi studiati. Possiamo quindi suggerire il sito stellare di produzione per ogni elemento. In particolare, l'eventuale componente derivatante dall'r-process à© prodotta in un intervallo di massa da 10 a 30 M?, mentre la componente derivante dall's-process viene prodotta dal stelle in un intervallo di massa da l a 3 M?. Usando lo stesso modello di evoluzione chimica, esteso a differenti distanze dal centro della Galassia, abbiamo ottenuto risultati sui gradienti radiali nella via Lattea. Abbiamo confrontato i risultati del modello non solo per gli elementi a cattura neutronica, ma anche per gli elementi ? e gli elementi del picco del ferro, con nuovi dati di stelle cefeidi. Per la prima volta con questi dati à© possibile verificare le predizioni riguardanti i gradienti di elementi molto pesanti. Abbiamo concluso che il modello, con uno scenario inside-out per la costruzione del disco e una distribuzione costante di densita del gas durante la fase di alone, puಠessere considerato molto soddisfacente; in effetti, per quasi tutti gli elementi considerati con le nostre prescrizioni di nucleosintesi, il modello riproduce bene i gradienti di abbondanza osservati. Abbiamo dato una possibile spiegazione. alla notevole dispersione nelle abbondanze degli elementi a cattura neutronica osservati nelle stelle a bassa metallicita nelle vicinanze solari, paragonata alla piccola dispersione fra stella e stella per quel che riguarda gli elementi ?. Abbiamo infatti sviluppato un modello di evoluzione chimica stocastico, nel quale l'assunzione principale una formazione casuale di nuove stelle, soggetta perಠalla condizione che la distribuzione totale di massa segua la funzione iniziale di massa. Col nostro modello siamo in grado di riprodurre le diverse caratteristiche degli elementi a cattura neutronica e degli elementi ?. La ragione di questo, si basa nella nascita casuale di stelle accoppiata ai differenti intervalli di massa delle stelle che producono gli elementi a cattura neutronica e gli elementi ?. In particolare, il sito di produzione degli elementi ? e composto da tutte le stelle massicce, mentre l'intervallo di produzione dei elementi a cattura neutronica ha un limite superiore a 30 M? . Abbiamo infine testata le prescrizioni a cattura neutronica anche per le galassie nane sferoidali del Gruppo Locale. Abbiamo usato un modello di evoluzione chimica che gia in grado di riprodurre le abbondanze per gli elementi ? in questi sistemi. Abbiamo concluso che le stesse prescrizioni usate nella via Lattea riproducono le caratteritiche principali degli elementi a cattura neutronica anche nelle galassie nane sferoidali per cui abbiamo dati osservativi. Per quelle in cui non abbiamo dati ossevativi abbiamo dato soltanto delle predizioni. I risultati del nostro modello mostrano inoltre che l'evoluzione chimica di questi elementi nelle galassie nane sferoidali differente dall'evoluzione nelle vicinanze solari. Questo causato dalle loro differenti storie di formazione stellare rispetto a quella della nostra Galassia e indicano che le galassie nane sferoidali (almeno quelle che vediamo ai giorni nostri) non possono essere i costituenti elementari da cui si formata la nostra Galassia.
CHEMICAL EVOLUTION OF NEUTRON CAPTURE ELEMENTS IN OUR GALAXY AND IN THE DWARFS SPHEROIDAL GALAXIES OF THE LOCAL GROUP
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2015
Abstract
In questa tesi si ਠmodellata l'evoluzione delle abbondanze di diversi elementi a cattura neutronica (Ba, Eu, La, Sr, Y e Zr) nella via Lattea ed inoltre si sono estese le nostre predizioni ad alcune galassie nane sferoidali del Gruppo Locale. Due meccanismi principali di cattura neutronica sono generalmente considerati: il processo lento (s-process) ed il processo rapido (r-process), ove lento e veloce ਠdefinito in base al tempo scala del decadimento ?. I calcoli di nucleosintesi per l' r-process sono ancora pochi, a causa della difficoltà nel modellare la fisica del processo stesso e della scarsita di conoscenza sui siti di produzione di questi elementi. Per l' s-process invece alcuni calcoli sono disponibili ma i siti di produzioni sono anch'essi non del tutto ben determinati. Grazie all'adozione di un modello di evoluzione chimica per la via Lattea che già riproduce l'evoluzione di molti altri elementi (H, He, C, N, O, elementi ? e elementi del picco del ferro), siamo in grado di comparare i nostri risultati con nuovi e accurati dati stellari di elementi a cattura neutronica e siamo in grado di porre forti vincoli sulla nucleosintesi degli elementi studiati. Possiamo quindi suggerire il sito stellare di produzione per ogni elemento. In particolare, l'eventuale componente derivatante dall'r-process à© prodotta in un intervallo di massa da 10 a 30 M?, mentre la componente derivante dall's-process viene prodotta dal stelle in un intervallo di massa da l a 3 M?. Usando lo stesso modello di evoluzione chimica, esteso a differenti distanze dal centro della Galassia, abbiamo ottenuto risultati sui gradienti radiali nella via Lattea. Abbiamo confrontato i risultati del modello non solo per gli elementi a cattura neutronica, ma anche per gli elementi ? e gli elementi del picco del ferro, con nuovi dati di stelle cefeidi. Per la prima volta con questi dati à© possibile verificare le predizioni riguardanti i gradienti di elementi molto pesanti. Abbiamo concluso che il modello, con uno scenario inside-out per la costruzione del disco e una distribuzione costante di densita del gas durante la fase di alone, puಠessere considerato molto soddisfacente; in effetti, per quasi tutti gli elementi considerati con le nostre prescrizioni di nucleosintesi, il modello riproduce bene i gradienti di abbondanza osservati. Abbiamo dato una possibile spiegazione. alla notevole dispersione nelle abbondanze degli elementi a cattura neutronica osservati nelle stelle a bassa metallicita nelle vicinanze solari, paragonata alla piccola dispersione fra stella e stella per quel che riguarda gli elementi ?. Abbiamo infatti sviluppato un modello di evoluzione chimica stocastico, nel quale l'assunzione principale una formazione casuale di nuove stelle, soggetta perಠalla condizione che la distribuzione totale di massa segua la funzione iniziale di massa. Col nostro modello siamo in grado di riprodurre le diverse caratteristiche degli elementi a cattura neutronica e degli elementi ?. La ragione di questo, si basa nella nascita casuale di stelle accoppiata ai differenti intervalli di massa delle stelle che producono gli elementi a cattura neutronica e gli elementi ?. In particolare, il sito di produzione degli elementi ? e composto da tutte le stelle massicce, mentre l'intervallo di produzione dei elementi a cattura neutronica ha un limite superiore a 30 M? . Abbiamo infine testata le prescrizioni a cattura neutronica anche per le galassie nane sferoidali del Gruppo Locale. Abbiamo usato un modello di evoluzione chimica che gia in grado di riprodurre le abbondanze per gli elementi ? in questi sistemi. Abbiamo concluso che le stesse prescrizioni usate nella via Lattea riproducono le caratteritiche principali degli elementi a cattura neutronica anche nelle galassie nane sferoidali per cui abbiamo dati osservativi. Per quelle in cui non abbiamo dati ossevativi abbiamo dato soltanto delle predizioni. I risultati del nostro modello mostrano inoltre che l'evoluzione chimica di questi elementi nelle galassie nane sferoidali differente dall'evoluzione nelle vicinanze solari. Questo causato dalle loro differenti storie di formazione stellare rispetto a quella della nostra Galassia e indicano che le galassie nane sferoidali (almeno quelle che vediamo ai giorni nostri) non possono essere i costituenti elementari da cui si formata la nostra Galassia.I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14242/253174
URN:NBN:IT:UNITS-253174