Apresentação do PowerPoint

Introdução à Astrofísica
Lição 27 – No reino das Galáxias
Chegamos em uma parte do curso onde iremos, de uma maneira
mais direta, revisar o que vimos até agora e olhar para novos
conceitos. Iremos tratar a respeito das galáxias. Mas antes de
iniciarmos é importante olhar para nossa posição nesse vasto
cosmo. Essa foto foi tirada de Saturno. É possível ver a sombra do
planeta e alguns anéis. Porém, o mais surpreendente nessa imagem
é o forte ponto azul. Aquela pequena estrela é onde estamos: a
Terra.
Essa é uma das mais importantes fotos já registradas pelo
homem. Capturada pela sonda Voyager I, cada um dos riscos
coloridos abaixo representa a órbita de um planeta. E lá
estamos nós, naquele pequeno pontinho, pálido e azul*.
Vamos tratar melhor da formação do nosso sistema solar em nosso
próximo curso, sobre Astrobiologia. Mas o que é importante para nós é
sabermos nossa posição com respeito à nossa galáxia. Estamos situados
em um dos braços espirais de nossa galáxia, à uma distância de
aproximadamente 26.000 anos-luz do centro. Nossa galáxia, a Via
Láctea, possui um diâmetro de 100.000 anos-luz e uma espessura de
1.000 a 3.000 anos-luz.
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Raios Cósmicos: partículas de alta energia
Planetas
Cometas
Asteroides
Estrelas
Pulsares
Buracos Negros
Nebulosas Escuras
Nebulosas de Emissão
Nebulosas de Reflexão
Nuvens de Poeira
Aglomerados de Estrelas
Estrelas
Nós já sabemos o mecanismo de funcionamento de uma estrela.
Podemos resumir que as estrelas são corpos massivos e gasosos que
geram energia através de processos nucleares.
Aqui podemos ver uma comparação de tamanho de
algumas estrelas. Embora Antares pareça enorme perto do
Sol (e realmente ela é), ela não é a maior estrela que existe.
Vimos que as estrelas seguirão caminhos diferentes no decorrer de
suas vidas. O que determina esse caminho é a massa da estrela.
Todas as estrelas nascem de uma nebulosa de formação, mas nem
todas morrerão do mesmo jeito.
Nebulosa Cabeça de Cavalo
16 anos-luz (al) de extensão
300 massas solares
1.500 al de distância
Nebulosa de Órion
Visível
Nebulosa do Cone
2.500 al de distância
Nebulosa da Águia
7.000 al de distância
70 al de diâmetro
Pilares da Criação (Nebulosa da Águia)
Veremos agora exemplos de nebulosas planetárias, aquelas que são formadas com a morte de
estrelas de massa próxima à do Sol.
NGC 3132
Embora a estrela central dessa nebulosa pareça o enorme ponto
brilhante e branco, essa é apenas outra estrela que não faz parte
dessa nebulosa. A estrela que originou esse objeto é o pequeno
pontinho acima da estrela brilhante.
NGC 6751
Estrela Wolf-Rayet
NGC 7293
Nebulosa mais próxima do Sol (650 al)
Twin Jet
A estrela central pode ser, na
verdade, um sistema binário
Velocidade do gás: 720.000 km/h
Nebulosa Olho de Gato
3.000 al de distância
Nebulosa Calabaça (Ovo Podre)
Gás sendo expelido a 700.000 km/h
Grande quantidade de enxofre
Essa é Eta Carinae, a estrela mais brilhante de
nossa galáxia e a qualquer momento pode explodir
Representação de um pulsar
O buraco negro do filme “Interestelar”
Aglomerado Omega Centauri
Mais de 10 milhões de estrelas
Caixinha de Jóias
Hyades
Plêiades
47 Tucanae (glóbulo acima) e
Pequena Nuvem de Magalhães
(Galáxia)
Uma das preocupações dos astrônomos é saber se existe vida em
outros planetas. A busca vai além dos planetas do sistema solar e se
estende para os planetas fora de nosso sistema. Esses, são os
chamados planetas extra-solares. Atualmente, já detectamos cerca de
2000 planetas fora do nosso sistema. Mas os métodos de observação
desses planetas são indiretos, isso quer dizer que não basta apenas
apontar o telescópio que veremos um planeta.
As distorções do
disco
protoplanetário em
torno da estrela Beta
Pictoris sugerem a
presença de planetas.
Um disco de
detritos envolve a
anã vermelha AU
Microscopii. Esse
disco pode ter
origem em colisões
de asteroides e
cometas, mas
também pode ter
planetas em sua
formação.
Esse pequeno pontinho mudou de posição, o que indica que algo orbita a estrela
Fomalhaut.
Ida e seu satélite Dactyl
Eros, a grande batata
Essa é uma imagem da galáxia SagDEG.
Ela está a 88.000 al de distância e possui
10.000 al de diâmetro.
É a segunda galáxia mais próxima de nós (a
mais próxima é a galáxia anã de Cão Maior,
que está a uma distância de nós de 25.000
anos-luz.).
Grande Nuvem de Magalhães
20.000 al de diâmetro
179.000 al de distância
Pequena Nuvem de Magalhães
10.000 al de diâmetro
210.000 al de distância
Esse é um mapa da parte visível da nossa
galáxia. A Via-Láctea possui 100.000
anos-luz de diâmetro e é uma galáxia
espiral barrada. Nessa imagem é possível
ver as galáxias satélites à nossa: a pequena
e a grande nuvem de Magalhães.
A galáxia de Andrômeda
está a uma distância de
22,9 milhões de al. É a
maior galáxia do grupo
local, com 250.000 al de
diâmetro.
Na parte superior de
Andrômeda vemos a
galáxia anã M32 e abaixo
a galáxia anã M110.
A Galáxia do
Charuto está a 12
milhões de al de
nós. Possui um
diâmetro de 40.000
al. Trata-se de uma
galáxia starburst
(com intensa
formação de
estrelas). A seta
indica a ocorrência
de um supernova.
Galáxia do Olho Negro está
a uma distância de 19
milhões de al. Com 51.000 al
de diâmetro.
Galáxia do Redemoinho
Com 100.000 al de diâmetro,
essa galáxia, na verdade,
consiste de um par
interagindo.
A galáxia do Sombreiro tem 50.000 al de diâmetro e
está a uma distância de 50 milhões de al. A emissão
de raios-X da região central sugere que a matéria
esteja caindo em um buraco negro.
Galáxias Antenas
Estão a uma distância de 63 milhões de al
e possuem um diâmetro de 360.000 al.
Uma intensa colisão se iniciou há 700
milhões de anos e continua até hoje.
Imagem de campo visual mais amplo
das Antenas
Este é o Objeto de Hoag. Está a
uma distância de 500 milhões de al
e possui um diâmetro de 120.000 al.
É uma galáxia bizarra, pois
apresenta uma região transparente
entre a região central e o anel. É
possível ver uma galáxia de fundo
na região transparente.
Um grupo interessante de galáxias compreende as
chamadas “galáxias de núcleo ativo”. Essas galáxias
possuem um brilho muito intenso na região do
núcleo. Acredita-se que esse brilho intenso é
ocasionado pela matéria caindo em buracos negros
supermassivos. Basicamente, as galáxias de núcleo
ativo são dividias em:
- Radiogaláxias
- Quasar
- Blazar
Foto de Quasares obtidas pelo Hubble.
A Galáxia Circinus possui matéria
sendo ejetada devido ao buraco
negro central. É uma galáxia Seyfert
(que varia seu brilho em poucos
dias). Está a uma distância de 13
milhões de al e possui um diâmetro
de 37.000 al.
Radiogaláxia Centaurus A
Fortes jatos de radio de Centaurus A
M87 encontra-se a 60 milhões
de al. Com um diâmetro de
120.000 al, M87 possui um
potente jato que é o resultado
da radiação síncroton.
Assim como as estrelas, as galáxias podem interagir gravitacionalmente
formando os aglomerados galácticos. Nossa galáxia faz parte do aglomerado
chamado “grupo local”. O grupo local é composto por cerca de 54 galáxias,
com a maioria sendo de galáxias anãs. A maior galáxia do grupo local é a
galáxia de Andrômeda, embora a Via-Láctea possa ser a mais massiva. Ao
todo, o grupo local cobre um diâmetro de 10 milhões de anos-luz.
O Grupo de Sculptor está a 9 milhões de
al e possui 19 galáxias. A galáxia espiral
NGC 253 domina o grupo.
O Aglomerado de Fornax
possui 54 galáxias e está a 65
milhões de al.
NGC 1365
O Sexteto de Seyfert possui,
na verdade, quatro galáxias.
O sexteto é completado por
uma pequena espiral ao
fundo e por uma nuvem
estelar distorcida. Está a 190
milhões de al.
Com um número de 2.000 galáxias, esse
aglomerado está a 52 milhões de al.
Aglomerado Abell 2218
Os aglomerados de galáxias podem interagir com outros
aglomerados, de modo a formar grandes estruturas chamadas
de superaglomerados.
Outra grande estrutura do
nosso universo é a anomalia
gravitacional chamada de
“Grande Atrator”. É uma
grande concentração de massa
equivalente a dezenas de
milhares de massas da nossa
galáxia. O Grande Atrator é
detectável devido ao
movimentos das galáxias.
A grande muralha CfA2 é uma das maiores estruturas do nosso universo. É
um filamento galáctico situado a 200 milhões de anos-luz da Terra, com
dimensões maiores que 500 milhões de anos-luz de comprimento, 300
milhões de anos-luz de largura e 15 milhões de anos-luz de espessura. Outra
grande estrutura do nosso universo é a grande muralha Sloan, com 1,37
bilhões de anos-luz de extensão. O grupo Huge-LQG é formado por 73
quasares e mede 4 bilhões de anos-luz de diâmetro. Por fim, a maior
estrutura conhecida é a grande muralha Hércules-Corona Borealis, uma
superestrutura de galáxias que mede mais de 10 bilhões de anos-luz.