astrofÍsica – explicando o universo ana c. soja cesar h. s. mello jr
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ASTROFÍSICA – EXPLICANDO O UNIVERSO
Ana C. Soja Cesar H. S. Mello Jr.
Visão Geral
Teorias Cosmogônicas Modelo Cosmológico Padrão Inflação
Nucleossíntese primordial
Formação de estruturas Estrelas
Nucleossíntese estelar Evolução química do Universo
Steady State
Densidade de matéria permanece constante Criação contínua de matéria Cada lugar no espaço permanece o mesmo
331102 gcm
1348101 sgcm
Um nucleon a cada 50 anos, por quilômetro
cúbico...http://www.astro.iag.usp.br/~ronaldo/intrcosm/Glossario/OlbersParadox.gif
0344 32 r
dtdrr
dtdM
Características do Universo
Expansão (Lei de Hubble)
Radiação de fundo a 2,76K
A razão
Abundância de e
910NNb
He4%25H1%75
http://www.siscompar.com/loja/images/blocosdeconstrucao2252.JPG
O Modelo Cosmológico Padrão
Evolução do Universo jovem
1012K / 10-3s:
Temperatura alta o suficiente para impor equilíbrio entre neutrinos, antineutrinos, elétrons, pósitrons e fótons
Equilíbrio entre prótons e nêutrons
Formação e aniquilação de deutério
http://gas.ibmecsp.edu.br/imagens/untitled.JPG
Evolução do Universo jovem
1011K:
Neutrinos e antineutrinos param de interagir com outras partículas, virando partículas livres
Expandem junto com o Universo, tendo seus comprimentos de onda aumentados
http://apod.nasa.gov/apod/image/9710/skam_icrr.jpg
Evolução do Universo jovem
109K:
A maioria dos fótons não tem energia suficiente para produzir pares elétron-pósitron, provocando a quebra de equilíbrio entre fótons e partículas;
Aniquilação de pares elétron-pósitron gera excesso de elétrons;
A conversão de nêutrons em prótons é mais fácil do que o contrário, e a razão n/p cai.
Evolução do Universo jovem
5000K: Íons e elétrons do gás
se combinam, formando gás neutro
Desacoplamento
Radiação não interage com a matéria
OpacoTransparente.
http://cosmo.fis.fc.ul.pt/~crawford/contents_NP_files/image015.jpg
LiHeHeH 7432 ,,,
Assimetria matéria-antimatéria
Por que o Universo prefere matéria? De onde a matéria do Universo vem? Por que a razão entre matéria e fótons assume tal
valor?
Segundo as teorias de grande unificação, existe transformação entre quarks e léptons Explicação para a assimetria
610matéria
aantimatéri 910NNB
Nucleossíntese no Universo Jovem
Todo He do Universo não pode vir apenas de estrelas (Hoyle e Taylor, 1960)
910
910
Problemas do Modelo Padrão
Problema do horizonte isotropia e homogeneidade devem ser assumidas como condição inicial
O modelo do Universo muito jovem deve ter perturbações iniciais muito pequenas Formação de estruturas
Inflação
Coincide com aquele para tempos depois dos 10-30 primeiros segundos
Em tempos anteriores, o Universo tem uma expansão extraordinariamente rápida, e um conseqüente super resfriamento
Antes da inflação, o Universo é menor que o tamanho do horizonte, de forma que ele alcança o equilíbrio térmico
http://fma.if.usp.br/~abramo/RevUSP_arquivos/image006.jpg
Estado físico no interior das estrelas
rrdrrdM 24
2
)()(r
rrGMdrrdP
)()()( rPrPrP RADGÁSTOTAL
)()(4)( 2 rrrdrrdL
http://luiscarlosmadeira.files.wordpress.com/2007/04/sol.jpg
Transporte de energia
Condução:Condução: Numa estrela comum, não é o método principal de transporte de calor
Convecção:Convecção: Existe convecção no interior da estrelas
Radiação:Radiação: É o processo predominante em várias estrelas
http://www.astro.iag.usp.br/~maciel/teaching/artigos/ve-19.jpg
Fauna...
http://www.br-online.de/wissen-bildung/spacenight/sterngucker/foto/doppelstern-sirius-hubble-g.jpg
http://www.sentandoapua.com.br/astronomia/picture/upload/Image/artigos/0052_xray_opt(1).jpg
http://www.mensageiro.com.br/imagem/assuntos/astrologia/principal/buraco_negro.gif
http://www.portaldoastronomo.org/images/npod/nuclio_npod_1106222690_4827645.jpg
http://www.oal.ul.pt/oobservatorio/vol12/n9/imagens/pag41.png
http://www.astro.iag.usp.br/~maciel/teaching/artigos/ve-22.jpg
A vida das estrelas
Estrelas
Nucleossíntese estelar
Evolução química do Universo
Processos de ejeção de massa
Enriquecimento do meio interestelar
Evolução química
http://www.feelgoodshop.fr/medias/Le_regime_des_stars.jpg