Decima Quarta Aula

Decima Quarta Aula
Introdução à Astrofísica
Reinaldo R. de Carvalho ([email protected])
pdf das aulas estará em http://cosmobook.com.br/?page_id=440
Capítulo 14!
!
A Nossa Galáxia
!
- Descrição Geral da Galáxia!
-
Formação dos Braços Espirais!
-
Diferentes Populações Estelares!
-
O Núcleo da Galáxia
Descrição da Galáxia
A Via Láctea é um conjunto de estrelas distribuído em forma de disco.
Quando olhamos o céu noturno vemos uma faixa de luz cruzando o céu.
Quando olhamos na direção perpendicular vemos relativamente menos
estrelas.
Nossa Galáxia, vista real.
Como era vista nossa Galáxia
Em um artigo de 1785, o astrônomo Inglês William Herschel apresentou este mapa da nossa
Galáxia. Ele determinou a forma da Galáxia através da contagem de estrelas em várias
partes do céu. Suas conclusões foram erradas porque a poeira interestelar, bloqueando a
visão de estrelas mais distantes, o levou à ideia errônea de que o Sol está no centro d
Galáxia.
Encontrando o Centro da Galáxia
Uma pequena camada de
névoa faz com que seja
difícil enxergar à longa
distância,mas conseguimos
ainda observar acima da
névoa
A poeira interestelar torna difícil
enxergar distante ao longo do
disco da Galáxia, mas podemos
enxergar ainda objetos que estão
na direção perpendicular ao
disco.
Período e Luminosidade para
Variáveis Cefeidas e RR Lyrae
Esta figura mostra a relação entre Período de Luminosidade para variáveis
Cefeidas e RR Lyrae. Cefeidas apresentam um grande domínio de
luminosidade - quanto mais luminosas maior o período. RR Lyrae, ao
contrário, são estrelas variáveis do ramo horizontal que têm
aproximadamente a mesma luminosidade, cerca de 100 L⊙.
RR Lyrae em um Aglomerado Globular
Na figura são indicadas três variáveis RR Lyrae no aglomerado globular M55. A
partir da magnitude aparente média e da luminosidade média (cerca de 100 L⊙)
calculamos que sua distancia é cerca de 6500 pc.
A Galáxia em Infravermelho
Nossa Galáxia
Órbitas Estelares na Nossa Galáxia
Estrelas no disco da nossa Galáxia
movem-se em órbitas (em amarelo)
que permanecem no plano do disco…
… mas estrelas do halo e aglomerados
globulares movem-se em órbitas (em
vermelho) que são orientadas em ângulos ao
plano do disco.
Populações Estelares
Interações Magnéticas no Átomo de H
O céu em 21-cm
Uma Técnica para Mapear a Galáxia
A galáxia espiral M83
Nossa Galáxia vista de cima
A Rotação da Nossa Galáxia
A Rotação da Nossa Galáxia
Curva de Rotação da Galáxia
Se não existisse matéria além do
raio visível da Galáxia, a velocidade
orbital a grandes distâncias do
centro deveria decrescer como
mostrado pela linha tracejada: Isto
não é o que observamos.
A Galáxia e seu Halo de Matéria Escura
Micro-lente por Matéria Escura no Halo Galáctico
Quando uma anã marrom está na linha de
visada, ela atua com uma lente
gravitacional e faz com que a estrela
distante apareça mais brilhante
Na medida que a anã marrom
move-se através da Galáxia
(de a para 7), ela passa entre
a Terra e a estrela distante
Dilema do “enrolar” dos braços espirais
Imagine 4 estrelas alinhadas ao
longo de uma linha ligando ao
centro da Galáxia. Imagine que
as estrelas tenham a mesma
velocidade orbital mas viajam
em órbitas de diferentes
circunferências
Após uma órbita da estrela A,
a estrela B completou
somente 1/2 de uma órbita e
estrelas C e D ficaram bem
para trás
Quando a estrela A completa
1/2 de uma órbita, estrelas B,
C e D só completaram 1/4 ou
menos de uma órbita.
Quando a estrela A completa
sua segunda órbita, o padrão
espiral continua a enrolar-se
mais apertadamente.
Uma Onda de Densidade
Uma onda de densidade em uma galáxia espiral é uma região que move-se
lentamente, onde estrelas, gás e poeira estão “empacotadas” mais densamente do
que no resto da galáxia. Na medida que o material da galáxia passa através de uma
onda de densidade, ele é comprimido. Isto aciona a formação estelar.
Formação Estelar no Modelo Onda de Densidade
Setas Azuis:
Movimento
lento do braço
espiral.
Setas Vermelhas: Movimento
rápido do gás e poeira
interestelar - este material é
comprimido dentro de um braço
espiral.
Formação Estelar em M51
Esta imagem infravermelho mostra
onde a poeira se acumula na medida
que o material dentro de M51 passa
através de seus braços espirais.
Imagens rádio de M51 mostram que o
H também acumula na mesma região,
assim dando inicio a formação estelar.
Vários Tipos de Espirais
Vários Tipos de Espirais
Diferentes Populações Estelares são encontradas
em diferentes regiões da nossa Galáxia
Estrelas orbitando o centro da nossa Galáxia
As órbitas foram medidas sobre um período de 8 anos e
indicam a presença de um Buraco Negro de massa igual a 3.7 x
106 M⊙