Evolução Estelar. Introdução à Astronomia Prof. Alessandro Moisés Colegiado Acadêmico de Ciências da Natureza SBF

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1 Evolução Estelar Introdução à Astronomia Prof. Alessandro Moisés Colegiado Acadêmico de Ciências da Natureza SBF

2 Agora vamos falar do Sol!!!

3 Comparando a Terra com o Sol...

4 Só relembrando Terra diâmetro de 1,3 cm - Lua 30 cm de distância da Terra; 2 - Sol diâmetro de 1,5 m - a 160 m da Terra (um quarteirão); 3 - Júpiter 15 cm - a 5 quarteirões; 4 - Saturno 12 cm - a 10 quarteirões; 5 - Urano 5 cm - a 20 quarteirões do Sol; 6 - Netuno 5 cm - a 30 quarteirões do Sol;

5 Sol Propriedades físicas do Sol Diâmetro: km (109,3 DTerra); 27 Massa: 1,99 x 10 t ( MTerra); Composição: H ~ 73,46 % e He ~ 24,86 % O ~ 0,77 %, C ~ 0,29 % Fe + Ne + N + Si + Mg + S ~ 0,59 % Demais ~ 0,11 % Densidade: a) Núcleo: 160 g/cm3; b) Média: 1,41 g/cm3; c) Superfície: 1 bilionésimo (0, ) g/cm3. Período de rotação: a) Equador: 26,8 dias b) Polos: 34,4 dias

6 Sol

7 Sol Fusão Nuclear Núcleo (core): T ~ C 4H -> 1 He + energia + sub-partículas

8 Sol Fusão Nuclear Núcleo (core): T ~ C 4H -> 1 He + energia + sub-partículas A cada ser segundo: E = mc2 Fusão Nuclear 600 milhões de toneladas de H 596 milhões de toneladas de H + 4 milhões de toneladas > Energia 40 bilhões de milhões de toneladas de TNT por segundo

9 Sol A luz pode gastar até 1,5 milhão de anos para sair das fornalhas de onde foi gerada e chegar à superfície...

10 Sol Fotosfera: a superfície solar Mancha solar Grânulos topo das células convectivas. Tamanho: ~700 km; Vida: minutos; Velocidade de convecção: ~7 km/s ( km/h). Matéria quente sobe pelo centro, retornando após liberar calor para o espaço. Ela retorna (mais fria) pelas bordas, justificando o porquê de ser mais escura nas bordas.

11 Sol O vento solar Uma parte desse vento de partículas entra pelos polos causando as auroras boreais (norte) e auroras austrais (sul). Fluxo de prótons (núcleos de H, ~96 %), núcleos de He (~4 %) e partículas constituintes de núcleos mais pesados vindos do Sol;

12 Sol Aurora Boreal (norte)

13 Sol

14 O Sol como transportador da vida!!!

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16 O fenômeno da transformação de matéria inorgânica em matéria orgânica...

17 A vida na Terra!!

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23

24 O Sol como ferramenta astronômica!!

25 Stonehenge - Inglaterra

26 Stonehenge - Inglaterra

27 Calçoene, AP Brasil

28 Stonehenge brasileiro!!

29

30 Agora voltemos às estrelas!!

31 O que faz o Sol brilhar? O que torna o Sol igual a qualquer outra estrela? O que é uma estrela? Como nasce uma estrela? As estrelas são todas iguais?

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33 Uma estrela em formação!!

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37 Onde as estrelas se formam?

38 Nuvens moleculares

39 Cada ponto avermelhado é uma região de formação estelar...

40 Já viram isso em algum lugar???

41 Pilares da Criação

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45 Disco de acresção em torno de uma estrela...

46 Imagens reais de telescópios...

47 Tempo de contração Após alguns milhares de anos de contração: T ~ 2000K 3000K -> Protoestrela de 1M ainda é grande 0 e brilhante; 20 x maior e 100 x mais brilhante que o Sol

48 Duração da fase pré-sequência principal A juventude das estrelas é muito curta (depende de M) M = 15 M0 -> tpsp ~ 10 mil anos; M = 1 M0 -> tpsp ~ 10 milhões de anos; M < 0,08 M0 -> Pressão e temperaturas baixas; M > 100 M0 -> Pressão de radiação é muito alta.

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52 Fusão Nuclear -> A mais simples delas

53 ν γ ν Neutrino γ Raios Gama ν γ Próton Nêutron Pósitron

54 Estágios Finais da Evolução Estelar (M) M ~ 1 M0 -> Gigante Vermelha -> Nebulosa Planetária -> Anã Branca; M > 1 M0 -> Explosão de Supernova -> Estrela de Nêutrons -> Pulsar; M >> 1 M0 -> Explosão ainda mais violenta -> Buraco Negro.

55 Estágios Finais: Sol Temperatura interior ~ 10 milhões de graus Celsius; Quando todo o hidrogênio (H) é transformado em hélio (He), a estrela deixa de gerar energia; Sem condições de fusionar hélio (He) -> carbono (C) Requer T ~ de graus Celsius.

56 Na região 107 K < T < 108 K forma-se uma camada onde ocorre queima de H ao redor de um caroço de He inerte. O término do combustível no interior da estrela faz com que a pressão de radiação seja vencida pela ação gravitacional estrela entra em colapso

57

58 Evolução de uma estrela de alta massa!!

59 Sol A Cebola!!

60

61 Pulsar

62 Pulsar

63 Alguns exemplos de Nebulosas: Nebulosas Planetárias

64 Nebulosa da formiga

65 Nebulosa da Hélice

66 Nebulosa do Anel

67 Nebulosa do Esquimó

68 Nebulosa Olho de Gato

69 Alguns exemplos de Nebulosas: Nebulosas de Reflexão

70 Nebulosa da Cabeça de Bruxa

71 Alguns exemplos de Nebulosas: Remanescentes de Supernovas

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73 Alguns exemplos de Nebulosas: Regiões de Formação Estelar

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75 Alguns exemplos de Nebulosas: Glóbulos de Bok

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77 FIM

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