Lo studio sulle galassie con anelli polari è parte di un progetto
(tuttora in corso presso l'OAC ) che comprende l'analisi delle
propietà fotometriche e cinematiche di questi oggetti peculiari.
Nuovi dati spettroscopici relativi alla galassia centrale di NGC4650A,
caratterizzati da un'alta risoluzione, sono stati ottenuti al Very
Large Telescope dell'ESO in Chile nel marzo 2003. Da questi dati si
sono ricavate le curve di rotazione e dispersione di velocità delle
stelle lungo gli assi principali dello sferoide che hanno consentito
di imporre nuovi e importanti limiti per gli scenari di formazione. In
particolare, la cinematica osservata non è consistente con quanto
previsto dallo scenario di fusione di due galassie, favorendo quindi
un fenomeno di accrescimento (Iodice et al. 2006).
Gli studi cinematici in sviluppo sono anche rivolti a trarre
informazioni sulla forma 3-dimensionale dell'alone di materia oscura
che include l'intero oggetto.
Forma 3-dimensionale dell'alone di materia oscura
Nuovi risultati sono stati ottenuti in tal ambito dai ricercatori
dell'OAC, avendo a disposizione i nuovi dati nel vicino infrarosso,
nell'ottico e nel radio (nella riga a 21 cm dell'idrogeno neutro, HI),
disponibili per un ampio campione di questi oggetti peculiari, che
include quelli studiati in precedenza. Data la similitudine delle PRG
con le galassie a disco, la relazione di Tully-Fisher, ben nota per le
galassie a spirale, tra velocità di rotazione del disco e la
luminosità totale del sistema, è stata studiata per le galassie con
anelli polari.
La magnitudine K integrata, che viene emessa
principalmente dalla componente centrale di questi sistemi, e la
largezza della riga HI al 20% della altezza del picco di densità di
flusso, che traccia il potenziale nel piano meridiano, osservati per
questi oggetti dispongono la maggior parte delle PRGs nel campione
lontani dalla relazione di Tully-Fisher osservata per le galassie a
spirale. La maggioranza delle PRG mostrano una largezza di riga
nell'HI maggiore di quella predetta, a partire dalla luminosita'
osservata in banda K. Questo risultato è confermato da un campione
più ampio di oggetti, sulla base di dati ottici nella banda B. Questa evidenza osservativa può essere messa in relazione con la forma dell'alone oscuro e la sua giacitura in questi sistemi, e
può essere studiata per mezzo di simulazioni numeriche. La notevole
rotazione osservata nei PRGs è riprodotta da un alone schiacciato,
allineato con l'anello polare (Iodice et al.2003).
Relazione Tully-Fisher per un campione di
galassie a spirale (punti neri) e per un campione ci galassie con
anelli polari (cerchi colorati).
L'ascissa è la larghezza della riga
HI al 20% della altezza del picco di densità di flusso; l'ordinata è
la magnitudine assoluta nella banda B. I cerchi rossi sono tutte le
PRG che deviano dalla Tully-Fisher media per le spirali (linea viola)
nella direzione di velocità più alte, mentre quelli blu sono le PRG
che mostrano velocità più basse; i cerchi verdi sono le PRG seguono
lo stesso andamento delle spirali
Alla luce di questi nuovi risultati, il lavoro attualmente in corso ha
come obiettivo quello di sviluppare un nuovo modello della
distribuzione totale di materia (luminosa e oscura), per la galassia
prototipo NGC 4650a: per questo si stanno usando i nuovi dati
spettroscopici ottenuti al VLT, da cui si sono ricavate la velocità
di rotazione e dispersione di velocità in funzione della distanza dal
centro per ogni asse delleo sferoide. Grazie all'alta risoluzione di
questi nuovi dati e alla cinematica osservata per la prima volta lungo
l'asse minore, i primi risultati mostrano che i modelli dimanici
proposti fino al 1996 non sono in grado di riprodurre le proprietà
cinematiche osservate per lo sferoide in NGC4650A (Iodice et
al. 2006): questo implica che le conclusioni ottenute sulla
distribuzione e forma dell'alone di materia oscura non sono più
valide.
Dispersione di velocità (punti neri) relativa
all'asse maggiore dello sferoide in NGC4650A, ricavata dai nuovi dati
spettroscopici, confrontata con le relazioni empiriche (curve in rosso
e blu) adottate nei modelli di massa sviluppati fino al 1996.
Essendo
il profilo di dispersione di velocità più esteso e con errori
inferiori a quello precedentemente osservato e adottato nei modelli,
si nota come queste leggi non siano più in grado di riprodurre tale
profilo. Questo implica che i modelli devono essere necessariamente
rivisti e che quindi anche le conclusioni sulla forma dell'alone di
materia oscura cambiano.
Il prossimo passo è l'estrazione dei campi bidimensionali
dell'idrogeno neutro, per ottenere la curva di rotazione relativa alla
componente polare, a cui è interamente associato il gas. Questi dati
sono già a nostra disposizione per un campione di galassie con anelli
polari che include NGC4650A, osservate con il radio telescopio ATNF,
in Australia. L'alta risoluzione che caratterizza queste osservazioni
permetterà di ottenere un nuovo e più accurato modello della
distribuzione di massa in questo oggetto, allo scopo di vericare la
forma dell'alone oscuro.