Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Πάνος Πάτσης Διευθυντής Ερευνών ΚΕΑΕΜ (Επιβλέπων) , Δέσποινα Χατζηδημητρίου Αναπληρώτρια Καθηγήτρια ΕΚΠΑ, Στέλιος Καζαντζίδης Επίκουρος Καθηγητής ΕΚΠΑ
Περίληψη:
O σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των πλατών των σπειροειδών
διαταραχών στους γαλαξιακούς δίσκους και η κατανόηση των πληροφοριών που μας
παρέχει η
διακύμανσή τους. Ένας σπειροειδής γαλαξίας χαρακτηρίζεται από τη σπειροειδή
δομή του, η οποία αποτελείται από έναν διακριτό αριθμό συμμετρικών ή και
ασύμμετρων σπειρών ο αριθμός των οποίων ποικίλει ανάλογα με το μορφολογικό τύπο
του γαλαξία. Oι γαλαξιακές σπείρες θεωρούνται εν γένει κύματα πυκνότητας τα
οποία περιστρέφονται, ως σχηματισμός, σαν στερεό σώμα.σώμα.
Σε όλες τις θεωρίες που έχουν διατυπωθεί για τη σπειροειδή δομή των γαλαξιών,
οι δύο σημαντικότερες παράμετροι οι οποίες καθορίζουν την μορφολογία και την
διάρκεια ζωής των
σπειρών, είναι η γωνιακή ταχύτητα (pattern speed) και το πλάτος. Το πλάτος του
κύματος πυκνότητας της σπειροειδούς διαταραχής αποτελεί επίσης μια πολύ βασική
παράμετρο η οποία συμβάλλει στην κατανόηση της σπειροειδούς δομής στους
γαλαξίες, ενώ επίσης καθορίζει τις περιοχές του γαλαξιακού δίσκου στις οποίες
τα μη-γραμμικά φαινόμενα γίνονται σημαντικά.
Μια αποτελεσματική μέθοδος προκειμένου να εκτιμήσουμε τα πλάτη των διαταραχών
σε γαλαξιακούς δίσκους και τις διακυμάνσεις τους, είναι η ανάλυση Fourier η
οποία μπο-
ρεί να εφαρμοστεί σε μοντέλα απόκρισης, σε στιγμιότυπα από μοντέλα
προσομοιώσεων Ν-σωμάτων καθώς και σε εικόνες γαλαξιών. Για τον λόγο αυτό,
αναπτύσσουμε στην εργασία
μας έναν αλγόριθμο σε υπολογιστική γλώσσα Fortran 77, ο οποίος μας επιτρέπει να
αναλύσουμε την επιφανειακή πυκνότητα ή λαμπρότητα, σε μια δεδομένη ακτίνα, σε
μονοδιάστατη σειρά Fourier και να καταγράψουμε τη διακύμανση των πλατών των
όρων της ακολουθίας
Fourier συναρτήσει της ακτίνας. Επίσης, με τον αλγόριθμο που κατασκευάσαμε,
μπορούμε να υπολογίσουμε τα μέγιστα της επιφανειακής πυκνότητας και τη γωνία
στην οποία σημειώ-
νονται. Οι διακυμάνσεις της επιφανειακής πυκνότητας υποδεικνύουν τη
γραμμικότητα ή τη μη-γραμμικότητα των διαταραχών. Στην μελέτη μας,
χρησιμοποιήσαμε ένα μοντέλο απόκρι- σης SPH αερίου για έναν κανονικό σπειροειδή
γαλαξία, ένα μοντέλο απόκρισης SPH αερίου για ένα ραβδωτό σπειροειδή γαλαξία
και ένα στιγμιότυπο από μία προσομοίωση Ν-σωμάτων όπου ο γαλαξιακός δίσκος έχει
υποστεί παλιρροϊκές επιδράσεις λόγω αλληλεπιδράσεων με
υποδομές σκοτεινής ύλης. Σε όλα τα παραπάνω μοντέλα αναλύσαμε την επιφανειακή
πυκνότητα σε όρους Fourier. Έπειτα εκτιμήσαμε τα πλάτη και τις φάσεις των όρων.
Στην συνέχεια μελετήσαμε τις διακυμάνσεις των πλατών του κάθε όρου του
αναπτύγματος ως συνάρτηση της ακτινικής απόστασης και μελετήσαμε την συμβολή
των όρων της σειράς Fourier, στη διαμόρφωση της μορφολογίας του γαλαξιακού
δίσκου.
Λέξεις-κλειδιά:
Μορφολογία, Διαταραχές, Σπειροειδείς γαλαξίες, Δομή, Αριθμητικές μέθοδοι
