Ilaria Musella (1997-2000)
Université Paris Diderot Paris 7
Abstract
La scala delle distanze extragalattiche è basata principalmente sull’uso della relazione Periodo-Luminosità delle stelle variabili Cefeidi Classiche. D’altra parte, nonostante gli sforzi compiuti sia con osservazioni da terra, ma soprattutto con osservazioni dallo spazio, grazie all’avvento dell’Hubble Space Telescope, molti studi hanno recentemente evidenziato che vi sono ancora grandi errori sistematici che rendono incerta la scala delle distanze basata sulle Cefeidi. Le sorgenti di questi errori sono principalmente:
- la metallicità e l’arrossamento delle Cefeidi che danno un’incertezza fino a 0.3~mag sulla misura delle distanze delle singole galassie;
- l’uso della Grande Nube di Magellano (LMC) come galassia di riferimento per la calibrazione delle Cefeidi. Infatti, questa galassia soffre di un forte arrossamento e la sua metallicità varia in modo significativo;
Per rimuovere queste sorgenti di errore occorre:
- provvedere delle galassie calibratori alternative alla LMC;
- utilizzare le bande del vicino infrarosso dove sia gli effetti del line blanketing atmosferico, sia quelli dell’arrossamento sono trascurabili;
- operare dei confronti significativi con modelli teorici accurati.
Per l’ultimo punto, i nuovi recenti modelli pulsazionali teorici introdotti da Bono et al. (1999a, 1999b) sembrano essere in buon accordo con le osservazioni. Scopo principale di questa tesi sarà, quindi, investigare la dipendenza delle proprietà delle Cefeidi Classiche dalla metallicità predetta da questi modelli ed applicare i risultati ottenuti a campioni di Cefeidi presenti in letteratura (appartenenti alla nostra galassia, alle Nubi di Magellano, a M31, ad altre galassie del Gruppo Locale e alle galassie osservate dall’HST). In particolare verrà mostrato come i nuovi risultati teorici possano influenzare la scala delle distanze extragalattiche e quindi la determinazione di H0. Inoltre, come calibratore alternativo alla LMC è stato individuata la galassia IC~1613 che rappresenta un candidato ideale grazie alle sue piccole dimensioni, alla sua bassa metallicità (con piccole variazioni da una regione all’altra) e ad un basso assorbimento sia interno che esterno dovuto alla sua alta latitudine galattica. In questo lavoro di ricerca, verr\`a allora presentato un progetto di osservazioni combinate sia nell’ottico che nel vicino infrarosso per avere anche per IC~1613 un campione di Cefeidi statisticamente significativo, nelle bande BVRIJHK, da confrontare con quello della LMC e verranno illustrati anche i primi risultati ottenuti nell’ottico. L’importanza di avere sia i dati nell’ottico che nell’infrarosso è che in questo modo è possibile distinguere gli effetti dovuti all’assorbimento da quelli dovuti alla metallicità ed ottenere così moduli di distanza più accurati. Verrà, inoltre, evidenziata la possibilità di osservare nel vicino infrarosso, mediante l’utilizzo del Very Large Telescope (VLT), anche le Cefeidi osservate nell’ottico (bande V e I) mediante l’HST. L’accuratezza di questi dati ottici combinata con le osservazioni infrarosso al VLT permetterebbe, infatti, una volta distinti gli effetti della metallicità e dell’assorbimento, di determinare anche per queste galassie moduli di distanza molto accurati e quindi di determinare un più affidabile valore per la costante H0. Il lavoro di tesi è articolato in 7 capitoli. Nel capitolo 1 viene affrontato il problema della misura delle distanze extragalattiche. Le proprietà delle stelle Cefeidi Classiche ed il loro utilizzo come indicatori di distanza sono illustrati nel Capitolo 2, mentre nel Capitolo 3 è mostrato l’utilizzo di queste stelle (mediante osservazioni da terra nelle bande BVRI) per la determinazione della distanza e dell’arrossamento delle galassie NGC~3109 e Sextans A e B. Nel capitolo 4 viene, quindi, investigata la dipendenza dalla metallicità delle proprietà delle Cefeidi Classiche predetta dai modelli teorici di Bono et al. (1999a, 1999b) e nei Capitoli 5 e 6 sono presentate le applicazioni dei risultati ottenuti a diversi campioni di Cefeidi presenti in letteratura. In particolare nel Capitolo 6 si evidenzia in che modo i nuovi risultati teorici influenzano la scala delle distanze extragalattiche. Infine, nel Capitolo 7 viene presentato il progetto di osservazioni combinate sia nell’ottico che nel vicino infrarosso per le Cefeidi di IC~1613 e di osservazioni nel vicino infrarosso per le Cefeidi osservate nell’ottico (bande V e I) mediante l’HST ed inoltre sono presentati i primi risultati ottenuti nell’ottico per la galassia IC~1613.
Relatori:
- Lucienne Botticelli – Université Paris Diderot Paris 7
- Filippina Caputo – INAF OACN