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