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.
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Visão Geral
Teorias Cosmogônicas Modelo Cosmológico Padrão Inflação
Nucleossíntese primordial
Formação de estruturas Estrelas
Nucleossíntese estelar Evolução química do Universo
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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
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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
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O Modelo Cosmológico Padrão
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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
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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
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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.
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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 ,,,
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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
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Nucleossíntese no Universo Jovem
Todo He do Universo não pode vir apenas de estrelas (Hoyle e Taylor, 1960)
910
910
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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
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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
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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
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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
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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
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A vida das estrelas
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Estrelas
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Nucleossíntese estelar
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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