A morte das estrelas - Prof Alexandre Zabot
Propaganda
Astrofísica Geral Tema 12: A morte das estrelas Alexandre Zabot Outline 1 Evolução e morte estelar 2 Cadáveres estelares 3 Supernovas 4 Bibliografia Alexandre Zabot Astrofísica Geral 2 / 22 Te Outline 1 Evolução e morte estelar 2 Cadáveres estelares 3 Supernovas 4 Bibliografia Alexandre Zabot Astrofísica Geral 3 / 22 Te Fusão estável Na fase adulta as estrelas fundem átomos de modo estável He formado se acumula no núcleo A fusão de H acontece acima do He depositado O núcleo de He contrai e esquenta Aumenta a fusão de H A estrela expande Começa a morte A estrela expandida fica vermelha Começa a fase de Gigante Vermelha Alexandre Zabot Astrofísica Geral Na fase adulta, o H é transformado em He que se deposita inerte no núcleo. 4 / 22 Te Gigante Vermelha Comparação do Sol com duas gigantes vermelhas. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 5 / 22 Te Morte de uma estrela de baixa massa O núcleo esquenta muito Acontece a ignição explosiva do He Quando acaba o He, o processo repete-se com C Mas o C não queima O núcleo contrai até o equilíbrio As camadas externas são ejetadas Forma-se uma Anã Branca Traço evolutivo de uma estrela com a massa do Sol. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 6 / 22 Te Nebulosa planetária Nebulosa planetária do Olho do Gato, como o núcleo da estrela que se tornará uma Anã Branca. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 7 / 22 Te Morte de uma estrela de alta massa. O processo é semelhante ao de uma estrela de baixa massa Mas as estrelas massivas podem fazer fusão de elementos mais pesados C → O → Ne → Mg → Si → Fe O processo para no Fe O núcleo colapsa e a estrela explode em supernova No final, uma estrela massiva é formada por várias camadas de elementos em fusão. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 8 / 22 Te O problema do Ferro A partir do Fe, a fusão nuclear consome energia! Alexandre Zabot Astrofísica Geral 9 / 22 Te O fim Possíveis fins para uma estrela, de acordo com sua massa inicial. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 10 / 22 Te Outline 1 Evolução e morte estelar 2 Cadáveres estelares 3 Supernovas 4 Bibliografia Alexandre Zabot Astrofísica Geral 11 / 22 Te Anã branca Fim mais comum, ∼98% das estrelas Massa máxima de ∼1.4 M Núcleo da estrela sem as camadas esternas Não gera energia, só esfria A estrela Sírius é uma estrela dupla. Sirius b, uma das estrelas do par, é uma anã branca. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 12 / 22 Te Limite de Chandrasekhar Mch ∼ 1.4 Maior massa de uma Anã Branca Acima disso, a gravidade é maior que a repulsão entre os elétrons A estrela é esmagada Subrahmanyan Chandrasekhar descobriu o massa limite que uma Anã Branca pode ter em 1930, aos 19 anos. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 13 / 22 Te Estrela de nêutrons Uma estrela em ∼20 km! Colocar 1 km3 da Terra em 1 caixa de fósforos Acontece quando se passa do limite de Chandrasekhar Estrutura de uma estrela de neutrons. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 14 / 22 Te Buraco negro Colapso numa singularidade g= GM R Horizonte de eventos Buracos negros estelares e super-massivos. Video (buraco_negro) Não podemos ver um buraco negro, somente seus efeitos na vizinhança, como por exemplo uma lente gravitacional. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 15 / 22 Te Outline 1 Evolução e morte estelar 2 Cadáveres estelares 3 Supernovas 4 Bibliografia Alexandre Zabot Astrofísica Geral 16 / 22 Te Tipos de supernova Tipo Ia I I explosão térmica em cadeia (thermal runaway) compressão, T↑, fusão↑, T↑, explosão Outros tipos (Ib, II, etc) I I colapso de estrela Tipo I/II, sem/com linhas de H Supernova do carangueijo, que explodiu em 1054 e foi visível a olho nu. Provavelmente foi originada por uma estrela de 8-10 M numa SN tipo II. Explosão de supernova tipo Ia. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 17 / 22 Te Enriquecimento químico As supernovas geram o resto da tabela periódica além do Fe. Esse processo causa o chamado de Enriquecimento Químico do universo. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 18 / 22 Te Distâncias com supernovas Ia Como todas as SN Ia tem a mesma origem, há uma relação entre a luminosidade total e o tempo de decaimento da curva. Assim, pelo tempo que a curva leva para decair, pode-se saber a luminosidade total da explosão. Comparando a luminosidade total com a magnitude aparente, temos a distância. Como as SN Ia são muito brilhantes, pode-se medir até ∼1 Gpc, algo próximo ao tamanho do universo! Alexandre Zabot Astrofísica Geral 19 / 22 Te Prêmio nobel Adam Riess, Saul Perlmutter e Brian Schmidt, ganhadores do Prêmio Nobel Prêmio Nobel de Física de 2011 contemplou estudo que de Física em 2011. mostra a expansão acelerada do universo com dados de SN Ia. Alexandre Zabot Astrofísica Geral 20 / 22 Te Outline 1 Evolução e morte estelar 2 Cadáveres estelares 3 Supernovas 4 Bibliografia Alexandre Zabot Astrofísica Geral 21 / 22 Te Bibliografia Fontes para estudo O céu que nos envolve, capítulo 7 Curso de Astronomia do Prof. Steiner, aulas 25 a 27 e 30. Várias seções em http://astro.if.ufrgs.br/ Curso de Astronomia, Auta & Joel, Aula 13 Alexandre Zabot Astrofísica Geral 22 / 22 Te
