Congreso Colombiano de Astronomía y Astrofísica - 2012

Potenciales Analíticos para Galaxias Planas con Halos Esferoidales

Not scheduled

Grupo Halley (Universidad Industrial de Santander)

Carteles

Speaker

Dr Medrano Reina (Docente cátedra Universidad Industrial de Santander)

Description

POTENCIALES ANALÍTICOS PARA GALAXIAS PLANAS CON HALOS ESFEROIDALES Resumen: Se presenta una familia de potenciales analíticos para galaxias planas con halos esferoidales. Los potenciales son obtenidos considerando la superposición de dos componentes independientes: un potencial generado por el disco delgado y un potencial generado por el halo esferoidal. El potencial del disco se escoge de tal manera que sea una solución de la ecuación de Laplace en cualquier lugar fuera del disco [1, 2], mientras que el potencial del halo satisface la ecuación de Poisson. Con el fin de plantear adecuadamente el problema de contorno, se introduce el sistema de coordenadas esferoidales oblatas, cuya simetría se adapta de forma natural a la geometría del modelo [3, 4]. De este modo los potenciales quedan apropiadamente expresados como productos de funciones de Legendre. Tomando un caso particular para el potencial del halo, se obtiene una expresión para la velocidad circular que se puede ajustar de forma precisa con los datos de las curvas de rotación observadas de algunas galaxias específicas, y por medio de la cual se obtiene una relación lineal entre las masas del disco y del halo esferoidal. En particular, ajustamos la velocidad circular a una muestra de 41 galaxias en el Cluster de la Osa Mayor. Los datos son recogidos de un reciente artículo publicado por [5]. El ajuste entre el modelo y los datos se hace a un 95% de nivel de confianza. Con el fin de restringir los valores permitidos de estas masas, es necesario analizar el comportamiento de otras dos cantidades que caracterizan la cinemática del modelo: la frecuencia epicíclica y la frecuencia vertical, las cuales describen la estabilidad del modelo contra perturbaciones radiales y verticales [6]. Se encuentra que la frecuencia epicíclica queda completamente determinada por medio del conjunto de constantes obtenidas por medio del ajuste numérico con los datos de la curva de rotación, así que no es posible encontrar una relación entre las masas del disco y del halo requiriendo estabilidad radial. Sin embargo, imponiendo que tanto la frecuencia vertical así como la densidad superficial de masa del disco sean siempre positivas en todo el intervalo de posiciones, se encuentra una relación entre las masas del disco y del halo garantizando estabilidad vertical. Finalmente, cuando se comprueba la consistencia del ajuste, se encuentra que solamente el ajuste de los datos para las galaxias NGC4389 y UGC6969, están en concordancia con los requerimiento de estabilidad y con el intervalo de valores para las masas del halo y del disco, [1] Bateman H., 1944, Partial Differential Equations. [2] González G. y Reina J. I., 2006. MNRAS, 371, 1873. [3] Morse P. M. y Fesbach H., 1953, Methods of Theoretical Physics, Mc Graw Hill, New York. [4] Arfken G. y Weber H. , 2005, Mathematical Methods for Phhysicist. 6 edición, Academic Press. [5] Verheijen M. A. W y Sancisi R., 2001, A & A, 370, 765. [6] Biney J. Y Tremaine S., 2008, Galactic Dynamics, 2 edición, Princeton University Press.