O Sistema Solar, a Galáxia e o Universo - if

O Sol as Galáxias e o Universo
Prof. Miriani G. Pastoriza
Dep. de Astronomia, IF-UFRGS
Ano Internacional da Astronomia
Homenagem aos 400 anos do descobrimento
dos Satélites de Júpiter por Galileu
O Endereço da Terra no Universo
Nosso Lar o Planeta Terra
Idade 4.500 Milhões de anos
Diâmetro 12756 km.
Distancia ao Sol
149.597.870 km (Unidade
Astronômica)
Atmosfera N2 O2
O Sol nossa fonte de luz e de vida é a estrela mais
próxima, dista 8 minutos Luz
Diâmetro= 1.390.000 km
Massa= 2 x 1030 kg
Temperatura = 5800 K
Energia =3.86 x 1033erg/s
90% H , 9,9% He , 0.1%
C, O, Fe
A Energia térmica do Sol, origina-se na transformação de 700.000.000
Toneladas de Hidrogênio, por segundo, em 695.000. 000 toneladas de
He e 5.000.000 toneladas de energia são geradas (E=mc2)
Usina de fusão nuclear!!!
O Sistema Solar
Matéria do Sis.
Solar (%)
Sol :99.85
Planetas :0.135
Cometas:0.01
Satélites
Meteoritos
Meio
Interplanetário
< 0.00005
Formado por : uma estrela média: o Sol, os planetas ,
Mercúrio, Vênus,Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano,
Netuno, os planetas anões (Plutão), os satélites dos
planetas, numerosos cometas , asteróides e meteoritos
(2.000 objetos identificados – 100 Km e ~70.000 estimados).
Jupiter
Dm :71000 km, T: -240 , Composição
H2 He Amônia, CO2 …, Satélites: 63
Grande mancha vermelha
e Satélites Galileanos
Io,Europa,Ganymedes
Calisto
Atividade vulcânica: IO Satélite
Júpiter
Saturno
Dm: 60.200 km, T= -178 C, composição
H2, He
Enceladus, 6ta lua de
Saturno , possui atmosfera
e água
Imagem rasante da sonda
Cassine, mostra crio-vulcano
ejetando partículas de gelo
e água
Movimento dos planetas
Os Planetas, satélites e asteróides giram em torno de
seu eixo e em volta do Sol , estes movimentos
determinam o dia e o ano do planeta. As órbitas são
aproximadamente circulares e no mesmo plano da
órbita da Terra.
Gravitação
Universal,
Lei de Newton
F=G Msol mp/r2
Simulação numéricas dos movimentos orbitais dos corpos
do Sistema Solar em 100 anos
As órbitas de : Júpiter,
Saturno, Urano e Netuno em
azul;
Cometas:quadrados azuis
Corrente de Cent.: laranja
Corrente Plutinos: branco
A formação do Sistema planetário demorou 10.000 milhões de
anos
a) a nuvem de gás molecular proto estelar
em lenta rotação, colapsa
b, c) forma a estrela central e o disco
de gás
d) a estrela central ( Sol) inicia a queima
de Hidrogênio
f) Restou a estrela central e os planetas
Filme mostra a formação do Sol e planetas
•
http://ircamera.as.arizona.edu/NatSci102/NatSci102/lectures/solarsysform.htm
Planetas terrestres levam bilhões de anos para formar-se no
disco proto-planetário. Eles crescem a traves de violentas
colisões durante milhões de anos.
Nossa Galáxia hospedeira: A Via Láctea
faixa nebulosa que atravessa todo o céu de Norte a Sul
Observatório de Cerro Tololo, Andes Chilenos
Galileo Galilei (1564-1642 ) descobriu que ela consiste em uma
multitude de estrelas
A Forma e o tamanho da Via Láctea
Via Láctea (representação artística) o diâmetro do disco 100.000 Anos Luz. O
Sol dista 28.000 Anos Luz do centro galáctico . A Galáxia esta formada por
bilhões de estrelas como o Sol
Rotação da Via Láctea Galáxia, o ano galáctico
A Jan H. Oort (1900-1992)
demonstrou que o Sol e as
estrelas do plano galáctico
Giram em torno ao centro
da Galáxia .
População dos braços espirais, estrelas jovens, gás atômico e
molecular e poeira (grãos de silicatos e carbono)
Colunas de gás molecular nos braços
espirais da Galáxia, Idade < 10
milhões de anos (berço de formação
estelar e discos proto-planetários)
Nebulosas planetaria NGC2818
Os filamentos são
as camadas
externas da estrela
ejetadas no espaço
Idade:100
milhões de anos
População estelar velha da Galáxia localizada no
halo Galático
Os aglomerados
globulares, contem
centenas de milhares
de estrelas, são
objetos do halo
galático, idade ~ 10
bilhões de anos
Unidades de medida de distâncias
astronômicas
Unidade Astronômica :
distancia Terra – Sol ,
149 milhões de km.
Ano luz: distancia que
percorre a luz em um ano,
9,460 bilhões de km
Parsec : 3.2 Anos luz
Estrelas Cefeídas
São estrelas que expandem
e contraem periodicamente
as camadas mas externas
de sua atmosfera.
A luminosidade cae como L/d2
d ~ [(lum da estrela) / L] 1/2
Curva de luz
As nebulosas espirais são objetos exteriores à Via Láctea?
Andrômeda M31
Em 1923 Edwin Powell Hubble (1889-1953) proporcionou a
evidência definitiva as "nebulosas espirais" são galáxias
independentes, ao identificar uma variável Cefeída na
"nebulosa" de Andrômeda (M31). Hubble calculou a
distância entre M31 e a Via Láctea, obtendo um valor de 2,2
milhões de anos-luz
Nuvens de Magalhães: galáxias próximas da Via
Láctea
Visíveis a olho nu, distantes 200.000 Anos Luz
Galáxias elípticas NGC5846
Filamentos de poeira
Chies-Santos A.L et al 2006A&A,455, 453C
Aglomerado
Grupo Local de Galáxias
A Via Láctea , Nuvens de Magalhães , Andrômeda
e mais 20 galáxias menores formam o Grupo Local
M104 “Sombrero” distante 20 milhões Anos Luz
As galáxias emitem luz, em todos os comprimentos de onda, raioX, óptico e infra-vermelho.
A galaxia espiral NGC1365, distante 76
milhões de AL, hospeda um Buraco negro de
100 milhões de sois
-Imagem da galáxia
na luz visível telescópio
VLT
- núcleo em raios X
A fonte compacta é um
Buraco Negro foi
observado no instante do
eclipse, por nuvens
de poeira
Eclipse de um buraco negro por uma nuvem de poeira
Viagem ao centro de uma galáxia
Galáxias em colisão NGC 2207 e IC 2136:
distantes 140 milhões de Anos Luz
A colisão inciou-se há 40 milhões de anos e em 500
milhões acontecera a fusão
Simulação numérica da colisão permite
determinar a evolução e a idade do processo
A maior colisão de galáxias CL0958+4709 observada
com Tel. Spitzer, distante 5 bilhões de Anos Luz
Três galáxias
tem a dimensão
da Via Láctea e
a 4ta e três
vezes maior
Aglomerados de galáxias Abell 2218,
distante 2 bilhões de Anos Luz
Imagem do Telescópio Espacial Hubble. Os arcos são a luz de uma galáxia mais
distante que o aglomerado , desviada pelo intenso campo gravitacional do
aglomerado, efeito conhecido como lentes gravitacionais
Estrutura em grande escala do Universo,
levantamento do Satélite Cobe, e os telescópios
2Mass no infravermelho
Cada ponto é uma galáxia: azuis as próximas e vermelhas
mais distantes .
Efeito Doppler
O comprimento de onda da luz emitida por uma fonte em
movimento em relação ao observador sofre alterações. No
caso que a fonte se aproxime a luz fica mais azul, e sim se
afasta fica mais vermelha, como mostram as figuras
Lei de Hubble : As galáxias se afastam com
velocidade (V) proporcional a sua distancia (D)
A grande Explosão
Telescópios espaciais
Telescópio Chandra
Raios X
Telescópio espacial
Hubble otico
Observatório Gemini, telescópio
de 8 metros