O universo das Galáxias. Hugo Vicente Capelato Divisão de Astrofísica Inpe

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1 O universo das Galáxias Hugo Vicente Capelato Divisão de Astrofísica Inpe

2 Uma galáxia chamada Via Láctea (A Galáxia!)

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7 Qual é a natureza da Via Láctea???

8 Antiguidade Grega: Galaxias Kyklos = circulo leitoso leitoso circulo Roma: Via Lactea = caminho leitoso 1610 : Galileo Galilei = Uma multitude de estrelas, muito fracas para serem vistas a olho nu, mas tantas! milhões e milhões, na verdade vistas todas juntas, resultam no seu brilho leitoso

9 Cabeça do Escorpião Antares M4

10 Porque uma faixa (a Via) de estrelas? Thomas Wright ( Durham, circa 1750 ): plate XXI uma casca espessa contendo uma infinitude de estrelas, todas de mesmo brilho. Immanuel Kant : (circa 1750) Um disco espesso, as estrelas giram em torno do centro como os planetas em torno do Sol. O espaço é preenchido por Universos-Ilha, semelhantes à Via Láctea nebulosas (110 catalogadas por Charles Messier em 1781)

11 M1 (a nebulosa do caranguejo O catálogo do Messier... M110

12 M1 M27 M76 M82 M3 M31 M81

13 William Herschel ( 1784 ) tinha um telescópio: 8 mil anos luz Ele contou estrelas, (supunha que todas tivessem o mesmo brilho...) Estimou sua distâncias... A Galáxia de Herschel 1,5 mil anos luz 300 milhões de estrelas posição do Sol

14 (Havaí)

15 Edward Emerson Barnard Max Wolf... Nuvens de Poeira Cósmica (circa 1920) As regiões escuras da Via Láctea podem esconder milhares de estrelas... O verdadeiro centro do disco da Galáxia pode estar escondido pela poeira e estar muito mais longe... e o disco da Galáxia seria muito maior!

16

17 Uma questão de Tamanho... (1920 s) Sol x (Kapteyn) Aglomerados globulares (Harlow Shapley)

18 O que são os aglomerados globulares??? ~ estrelas

19 A visão contemporânea

20 A Galáxia vista no Infra Vermelho (1,2 2,2 microns) azul = 1,2micra verde = 1,6 micra vermelho = 2,2 micra +calor!

21 A Via Láctea seria única? Isolada nos Cosmos?? Seriam reais os Universos-Ilhas?? A controversia Shapley Curtis

22 Universos- Ilha?

23 A controversia Shapley Curtis o grande debate ( ) Harlow Shapley : * a Via Láctea é única, isolada no espaço * Todas as nebulosas fazem parte da Via Láctea * O Sol está distante do centro. Heber Curtis : * a Via Láctea é a galáxia de Kapteyn * As nebulosas são outras Vias Lácteas Edwin Hubble: A nebulosa espiral de Andrômeda está muito além dos limites das Via Láctea de Shapley

24 M1 M27 M76 M82 M3 M31 M81

25 A Via Láctea seria uma Nebulosa Espiral? (tal e qual a nebulosa de Andrômeda?)

26 Aglomerados estelares ABERTOS

27 O que são os aglomerados abertos??? M45 (Plêiades) NGC 6726/7/9 NGC 1554/5 NGC 133

28 vista superior (ou de face ) Braço de Perseus vista lateral Braço de Sagitário A Via Láctea seria uma Nebulosa Espiral? Braço de Orion Sol uma longa história: como medir distâncias... ( ) 1 Kpc

29

30 Como seria vista de face? Nenhuma formação estelar no bojo estrelas velhas e frias Nebulosas de Reflexão: Luz estelar espalhada pela poeira Abundante população estelar azulada Estrelas jovens Nebulosas de Emissão Regiões HII: sítios de Formação estelar faixas de poeira confinadas nos braços M51

31

32 M63

33 imagem em raios X E no centro do disco? 3 anos-luz imagem no infravermelho próximo Tem um Buraco Negro escondido aqui!!! Massa = 4 Milhões de massas do Sol

34 O universo das Galáxias: as Normais (ou gigantes Espirais (discos) Lenticulares (discos) Elípticas (esferóides)

35 O universo das galáxias... Galáxia : Uma definição : Autônomas Aglomerações de * gás * poeira * estrelas + campos magnéticos + partículas relativisticas % (massa) ~ 0,1 0.5% Matéria invisível (escura, não bariônica ~ 70-90%

36 Galáxias Anãs (são a maioria!)

37 Galáxias Anãs (são a maioria!) grande aglomerados globulares da Via Láctea pequena Nuvens de Magalhães (anãs irregulares) A regra: Toda galáxia normal tem uma corte de galáxias anãs

38 Buracos Negros nos núcleos das galáxias! Quasares e AGN s ( active galaxy nuclei )

39 A Galáxia Ativa no Centauro (NGC5128) (dizem que dá prá ver com um binóculo!) (Chandra) (VLA) ~ anos-luz (ESO)

40 As galáxias tendem a se associar Sistemas binários e tripletos gal ~ 2,3 N gal Grupos e Aglomerados Pobres gal > N gal Estruturas relaxadas em E q u í l i b r I o (ou quase ) Aglomerados Ricos gal > N gal Grupos e Aglomerados também m! * superaglomerados * filamentos

41 As galáxias satélites da Via Láctea

42 O Grupo Local de galáxias

43 O superaglomerado Local

44 O aglomerado de Virgo éo aglomerado rico de galáxias mais próximo. Está centrado numa galáxia elíptica gigante: M87 Éa região mais densa do superaglomerado Local

45

46

47 O aglomerado de Fornax

48 O aglomerado de Fornax... em raios-x Gas Rarefeito (1/cm 3 ) Quente: 10 milhões K Raios-X

49 A massa dos aglomerados de galáxias... 1% na forma de estrelas (presas às galáxias) 10% na forma de gás quente (emissor em raios-x) bárions 90% matéria escura (não emite radiação) Detectada pelos seus efeitos dinâmicos p. ex: sua massa é capaz de aprisionar o gás quente

50 Mas como tudo isto se formou??? Ação das forças de gravitação sobre... mínusculas flutuações da densidade da matéria escura ( 1 : 100 milhões ) produzidas no início da formação do Universo X Expansão do espaço isotrópica

51 Bárions = prótons, neutrons, elétrons, núcleos atômicos elementos químicos, substâncias, pessoas, Bárions: interagem entre etc sí emitindo radiação eletromagnética Bárions: interagem com a radiação eletromagnética bárions Halo de Matéria escura Radiação (carrega energia para fora) Matéria escura só interage através das forças de gravitação

52 O Conteúdo de Materia do Universo é dominado pela MATERIA ESCURA 90%!!!!

53 Grandes estruturas no Universo próximo superaglomerados e filamentos Não são estruturas em equilíbrio!!

54 Expansão do espaço (lei de Hubble) isotrópica

55 Formação de estruturas (de matéria escura) simulação numérica

56 Coordenadas absolutas coordenadas cómoveis ( o quadrado expande-se tal qual o Universo)

57

58 O Universo visível, portanto, deveria parecer assim:

59 E aparece assim... grande muralha vazio Copyright by Carlos Alexandre Wuensche

60 Uma viagem pelo superaglomerado Local...

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