ASTROFÍSICA – EXPLICANDO O UNIVERSO

1. ASTROFÍSICA – EXPLICANDO O UNIVERSO Ana C. Soja Cesar H. S. Mello Jr.

2. Visão Geral • Teorias Cosmogônicas  Modelo Cosmológico Padrão  Inflação • Nucleossíntese primordial • Formação de estruturas  Estrelas • Nucleossíntese estelar  Evolução química do Universo

3. Steady State • Densidade de matéria permanece constante • Criação contínua de matéria • Cada lugar no espaço permanece o mesmo Um nucleon a cada 50 anos, por quilômetro cúbico... http://www.astro.iag.usp.br/~ronaldo/ intrcosm/Glossario/OlbersParadox.gif

4. Características do Universo • Expansão (Lei de Hubble) • Radiação de fundo a 2,76K • A razão • Abundância de e http://www.siscompar.com/loja/ images/blocosdeconstrucao2252.JPG

5. O Modelo Cosmológico Padrão

6. 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

7. 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

8. 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.

9. Evolução do Universo jovem 5000K: • Íons e elétrons do gás se combinam, formando gás neutro • Desacoplamento • Radiação não interage com a matéria • OpacoTransparente. http://cosmo.fis.fc.ul.pt/~crawford/ contents_NP_files/image015.jpg

10. 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

11. Nucleossíntese no Universo Jovem • Todo He do Universo não pode vir apenas de estrelas (Hoyle e Taylor, 1960)

12. 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

13. http://fma.if.usp.br/~abramo/ RevUSP_arquivos/image006.jpg 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

14. Estado físico no interior das estrelas http://luiscarlosmadeira.files.wordpress.com/2007/04/sol.jpg

15. Transporte de energia • Condução: Numa estrela comum, não é o método principal de transporte de calor • Convecção: Existe convecção no interior da estrelas • Radiação: É o processo predominante em várias estrelas http://www.astro.iag.usp.br/~maciel/teaching/artigos/ve-19.jpg

16. 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.astro.iag.usp.br/~maciel /teaching/artigos/ve-22.jpg http://www.oal.ul.pt/oobservatorio/ vol12/n9/imagens/pag41.png http://www.portaldoastronomo.org/images/ npod/nuclio_npod_1106222690_4827645.jpg http://www.mensageiro.com.br/imagem/ assuntos/astrologia/principal/buraco_negro.gif

17. A vida das estrelas

18. Estrelas

19. Nucleossíntese estelar

20. 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